自适应的风场信息采集方法及装置、介质、风电系统与流程

1.本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种自适应的风场信息采集方法及装置、介质、风电系统。


背景技术：

2.风能作为一种清洁的可再生能源，蕴藏量巨大，分布面广，开发利用潜力大，越来越受到世界各国的重视。随着大规模风电场建设的日益增多，风电场的运营管理向集中、信息化系统管理模式转变，为实现大规模风电场集中信息化管理模式，对风电场中各风电机组的运行状态进行有效的在线状态监控管理显得迫切和重要。其中，风力发电企业在建设风力发电厂的过程中，针对不同地区的风资源条件、不同的气候条件、不同的自然地理环境往往会选择不同生产厂家、不同类型的风场发电设备。而不同生产厂家的风场发电设备(如风机、升压站等不同设备类型的设备)往往有自己专属的风场scada(supervisory control and data acquisitio，数据采集与监视控制)系统。风场scada系统可以对现场设备及其运行状态进行远程实时监测和控制，能够实现数据采集，并实时反馈风电机组的运行状态，但是不同风场scada系统采用的通信协议可能不同，将信息打包成数据包的方式可能不同，这样就很难对不同风场scada系统的数据进行进一步的统一采集，因此，在现有的一些方式中，是需要先识别风场scada系统的厂商信息，再根据识别的厂商信息确定风场scada系统采样的通信协议类型。


技术实现要素：

3.基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种自适应的风场信息采集方法及装置、介质、风电系统，可以实现对风场中不同设备类型和采用不同通信协议类型的多个风场scada系统的信息进行统一采集，并且有利于降低实现信息统一采集的复杂度。
4.为实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种自适应的风场信息采集方法，包括：
5.步骤100：根据配置数据库中的风场scada系统的ip地址接收风场scada系统发送的数据包，并根据接收的数据包包头内的端口号信息识别风场scada系统的通信协议类型，所述配置数据库包括风场scada系统的ip地址以及与所述ip地址关联的风场scada系统的设备类型；
6.步骤200：根据识别的风场scada系统的通信协议类型及所述配置数据库中与其ip地址关联的风场scada系统的设备类型在预先建立的点表数据库中获取风场scada系统的点表信息，所述点表数据库包括不同设备类型的风场scada系统在不同通信协议类型下采用的点表信息，所述点表信息包括风场scada系统采集的风场参数的数值在风场scada系统发送的数据包中的字段位置信息；
7.步骤300：根据风场scada系统的点表信息和通信协议类型对接收的风场scada系统发送的数据包进行解析，得到风场scada系统采集的风场参数的数值；
8.步骤400：将解析得到的风场参数的数值发送至集控中心。
9.进一步地，所述步骤400包括：
10.对解析得到的风场参数的数值进行错误识别；
11.将解析得到的风场参数的数值及其错误识别结果同时发送至集控中心。
12.进一步地，所述步骤400包括：
13.根据数据包的接收时间对解析得到的风场参数的数值设置时间戳，将解析得到的风场参数的数值及其时间戳同时发送至集控中心。
14.进一步地，在所述步骤400中，将解析得到的风场参数的数值发送至集控中心包括：
15.将相同接收时间且来自不同风场scada系统的风场参数的数值打包成同一数据包后发送所述集控中心。
16.进一步地，所述方法还包括：
17.获取用户输入的信息配置命令；
18.根据所述信息配置命令对所述配置数据库或者所述点表数据库中的信息进行配置。
19.为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种自适应的风场信息采集装置，包括：
20.第一处理模块，用于根据配置数据库中的风场scada系统的ip地址接收风场scada系统发送的数据包，并根据接收的数据包包头内的端口号信息识别风场scada系统的通信协议类型，所述配置数据库包括风场scada系统的ip地址以及与所述ip地址关联的风场scada系统的设备类型；
21.第二处理模块，用于根据识别的风场scada系统的通信协议类型及所述配置数据库中与其ip地址关联的风场scada系统的设备类型在预先建立的点表数据库中获取风场scada系统的点表信息，所述点表数据库包括不同设备类型的风场scada系统在不同通信协议类型下采用的点表信息，所述点表信息包括风场scada系统采集的风场参数的数值在风场scada系统发送的数据包中的字段位置信息；
22.解析模块，用于根据风场scada系统的点表信息和通信协议类型对接收的风场scada系统发送的数据包进行解析，得到风场scada系统采集的风场参数的数值；
23.发送处理模块，用于将解析得到的风场参数的数值发送至集控中心。
24.进一步地，所述发送处理模块包括：
25.错误识别单元，用于对解析得到的风场参数的数值进行错误识别；
26.发送单元，用于将解析得到的风场参数的数值及其错误识别结果同时发送至集控中心。
27.进一步地，所述发送处理模块还包括：
28.时间戳设置单元，用于根据数据包的接收时间对解析得到的风场参数的数值设置时间戳；
29.所述发送单元还用于将解析得到的风场参数的数值及其时间戳同时发送至集控中心。
30.进一步地，所述发送处理模块被配置成将相同接收时间且来自不同风场scada系
统的风场参数的数值打包成同一数据包后发送所述集控中心。
31.进一步地，所述装置还包括：
32.命令获取模块，用于获取用户输入的信息配置命令；
33.信息配置模块，用于根据所述信息配置命令对所述配置数据库或者所述点表数据库中的信息进行配置。
34.为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种自适应的风场信息采集装置，包括至少一个处理器以及与所述至少一个处理器耦合的存储器，其中，所述至少一个处理器用于执行存储器中的指令，实现上述的自适应的风场信息采集方法。
35.为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的自适应的风场信息采集方法。
36.为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种风电系统，包括上述的风场信息采集装置、集控中心和多个风场scada系统。
37.本发明提供的自适应的风场信息采集方法，根据配置数据库中风场scada系统的ip地址接收数据包，并根据接收的数据包包头内的端口号识别出通信协议类型，再根据识别出通信协议类型以及配置数据库中关联的设备类型确定采用的点表信息，从而能够自适应的对不同风场scada系统发送的数据包进行解析，可以实现对风场中不同设备类型和采用不同通信协议类型的多个风场scada系统的信息进行统一采集，并且相比现有技术无需识别厂商信息，有利于降低实现信息统一采集的复杂度。
附图说明
38.以下将参照附图对根据本发明的优选实施方式进行描述。图中：
39.图1为根据本发明的一种自适应的风场信息采集方法的流程图；
40.图2为根据本发明的一种自适应的风场信息采集装置的示意图；
41.图3为根据本发明的一种风电系统的示意图。
具体实施方式
42.以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
43.此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
44.除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
45.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
46.需要说明的是，本发明中采用步骤编号(字母或数字编号)来指代某些具体的方法
步骤，仅仅是出于描述方便和简洁的目的，而绝不是用字母或数字来限制这些方法步骤的顺序。本领域的技术人员能够明了，相关方法步骤的顺序，应由技术本身决定，不应因步骤编号的存在而被不适当地限制。
47.参见图1，图1是本发明实施例提供的一种自适应的风场信息采集方法的流程图，该方法包括：
48.步骤100：根据配置数据库中的风场scada系统的ip地址接收风场scada系统发送的数据包，并根据接收的数据包包头内的端口号信息识别风场scada系统的通信协议类型，所述配置数据库包括风场scada系统的ip地址以及与所述ip地址关联的风场scada系统的设备类型；
49.其中，用户可以预先在配置数据库中输入风场中各风场scada系统的ip地址及设备类型，对于各风场scada系统，配置数据库将其ip地址与其设备类型相关联，各风场scada系统可以采用ip地址固定的网络设置方式，风场scada系统的设备类型可以是风机scada系统、升压站scada系统等，风机scada系统是用于采集风机信息的scada系统，升压站scada系统是用于采集升压站信息的scada系统。
50.例如，若风场scada系统是风机scada系统，则其风场参数可以包含风速、功率、发电量、风机运行状态等风机参数，若风场scada系统是升压站scada系统，则其风场参数可以包含母线信息、各种开关量等升压站参数；
51.本发明实施例中，风场scada系统的通信协议类型可以包括应用层协议，例如，风场scada系统的通信协议类型可以是modbus协议、iec104协议或者其他应用层协议，不同应用层协议采用的端口号不同，从而能够根据风场scada系统发送的数据包包头内的端口号信息识别出风场scada系统采用的通信协议类型；
52.步骤200：根据识别的风场scada系统的通信协议类型及所述配置数据库中与其ip地址关联的风场scada系统的设备类型在预先建立的点表数据库中获取风场scada系统的点表信息，该点表数据库包括不同设备类型的风场scada系统在不同通信协议类型下采用的点表信息，所述点表信息包括风场scada系统采集的风场参数的数值在风场scada系统发送的数据包中的字段位置信息；
53.例如，该点表数据库可以包括风机scada系统在modbus协议下的点表信息(即采用modbus协议的风机scada系统的点表信息)、升压站scada系统在modbus协议下的点表信息、风机scada系统在iec104协议下的点表信息、升压站scada系统在iec104协议下的点表信息等；
54.对于每一个点表信息，其包括该设备类型的风场scada系统采集的风场参数及每一个风场参数在该设备类型的风场scada系统发送的数据包中的字段位置信息，该点表信息可以通过预先对风场scada系统发送的数据包进行分析得到；
55.例如，对于采用modbus协议的风机scada系统的点表信息，其可以包括风速、功率、发电量、风机运行状态等参数信息以及上述每一种参数在风机scada系统发送的modbus数据包中的字段位置信息，通过该点表信息对modbus数据包进行解析，可以得到该风机scada系统的上述每一种风场参数的数值；
56.本发明实施例中，不同设备类型或者采用不同通信协议类型的不同风场scada系统的点表信息是不同的，相同设备类型的不同风场scada系统在相同通信协议类型下采用
的点表信息可以是相同的；
57.步骤300：根据风场scada系统的点表信息和通信协议类型对接收的风场scada系统发送的数据包进行解析，得到风场scada系统采集的风场参数的数值，从而实现对风场scada系统发送的数据包的自适应解析；
58.步骤400：将解析得到的风场参数的数值发送至集控中心。
59.其中，本发明实施例中，配置数据库中还可以包括集控中心的配置信息，例如，集控中心的配置信息可以包括集控中心的ip地址、采用的通信协议类型(如iec104协议)、需要的风场参数等信息，在得到风场scada系统采集的风场参数的数值后，可以根据集控中心的配置信息将相应的风场参数的数值等信息打包成数据包后发送给集控中心；
60.其中，集控中心的数量可以是1个或多个。
61.本发明实施例提供的自适应的风场信息采集方法，根据配置数据库中风场scada系统的ip地址接收数据包，并根据接收的数据包包头内的端口号识别出通信协议类型，再根据识别出通信协议类型以及配置数据库中关联的设备类型确定采用的点表信息，从而能够自适应的对不同风场scada系统发送的数据包进行解析，可以实现对风场中不同设备类型和采用不同通信协议类型的多个风场scada系统的信息进行统一采集，并且相比现有技术无需识别厂商信息，有利于降低实现信息统一采集的复杂度。
62.优选地，在一实施例中，所述步骤400可以包括：
63.对解析得到的风场参数的数值进行错误识别；
64.将解析得到的风场参数的数值及其错误识别结果同时发送至集控中心。
65.例如，可以预先对风场参数设置数值区间范围，在解析得到数值后判断数值是否位于相应的数值区间范围，若否，则判断该数值为错误数值，之后可以将该数值与其错误识别结果打包在同一数据包内发送至集控中心。
66.优选地，在一实施例中，所述步骤400可以包括：
67.根据数据包的接收时间对解析得到的风场参数的数值设置时间戳，将解析得到的风场参数的数值及其时间戳同时发送至集控中心，从而在集控中心接受到信息后，即通过该时间戳可以得到风场参数的数值的采集时间，例如，可以将风场参数的数值与其错误识别结果打包在同一数据包内发送至集控中心。
68.优选地，在一实施例中，在所述步骤400中，将解析得到的风场参数的数值发送至集控中心包括：
69.将相同接收时间(相同接收时刻或相同接收时段)且来自不同风场scada系统的风场参数的数值打包成同一数据包后发送所述集控中心，从而有利于提高数据的传输效率，并且方便集控中心的后续数据分析。
70.例如，本发明实施例中，可以分别对每一个风场scada系统建立一线程，每一个线程分别负责一风场scada系统的数据接收，且接收的频率相同(如均为秒级)，从而能够实现对多个风场scada系统的信息进行同时采集，将相同接收时间且来自不同风场scada系统的风场参数的数值打包成同一数据包后发送集控中心，其中，打包成的数据包内还可以包括根据接收时间设置的时间戳。
71.优选地，在一实施例中，所述方法还包括：
72.获取用户输入的信息配置命令；
73.根据所述信息配置命令对所述配置数据库或者所述点表数据库中的信息进行配置。
74.即本发明实施例中，用户可以根据所需对配置数据库或者点表数据库进行设置，能够通过增加、修改、删除配置数据库中的关联信息或者点表数据库中的点表信息达到相应的配置需求。
75.参见图2，图2是本发明实施例提供的一种自适应的风场信息采集装置的示意图，该风场信息采集装置包括：
76.第一处理模块10，用于根据配置数据库中的风场scada系统的ip地址接收风场scada系统发送的数据包，并根据接收的数据包包头内的端口号信息识别风场scada系统的通信协议类型，所述配置数据库包括风场scada系统的ip地址以及与所述ip地址关联的风场scada系统的设备类型；
77.第二处理模块20，用于根据识别的风场scada系统的通信协议类型及所述配置数据库中与其ip地址关联的风场scada系统的设备类型在预先建立的点表数据库中获取风场scada系统的点表信息，所述点表数据库包括不同设备类型的风场scada系统在不同通信协议类型下采用的点表信息，所述点表信息包括风场scada系统采集的风场参数的数值在风场scada系统发送的数据包中的字段位置信息；
78.解析模块30，用于根据风场scada系统的点表信息和通信协议类型对接收的风场scada系统发送的数据包进行解析，得到风场scada系统采集的风场参数的数值；
79.发送处理模块40，用于将解析得到的风场参数的数值发送至集控中心。
80.本发明实施例提供的自适应的风场信息采集装置，根据配置数据库中风场scada系统的ip地址接收数据包，并根据接收的数据包包头内的端口号识别出通信协议类型，再根据识别出通信协议类型以及配置数据库中关联的设备类型确定采用的点表信息，从而能够自适应的对不同风场scada系统发送的数据包进行解析，可以实现对风场中不同设备类型和采用不同通信协议类型的多个风场scada系统的信息进行统一采集，并且相比现有技术无需识别厂商信息，有利于降低实现信息统一采集的复杂度。
81.优选地，在一实施例中，上述的发送处理模块包括：
82.错误识别单元，用于对解析得到的风场参数的数值进行错误识别；
83.发送单元，用于将解析得到的风场参数的数值及其错误识别结果同时发送至集控中心。
84.优选地，在一实施例中，上述的发送处理模块还包括：
85.时间戳设置单元，用于根据数据包的接收时间对解析得到的风场参数的数值设置时间戳；
86.所述发送单元还用于将解析得到的风场参数的数值及其时间戳同时发送至集控中心。
87.优选地，在一实施例中，上述的发送处理模块被配置成将相同接收时间且来自不同风场scada系统的风场参数的数值打包成同一数据包后发送所述集控中心。
88.优选地，在一实施例中，上述的风场信息采集装置还包括：
89.命令获取模块，用于获取用户输入的信息配置命令；
90.信息配置模块，用于根据所述信息配置命令对所述配置数据库或者所述点表数据
库中的信息进行配置。
91.本发明实施例还提供了一种自适应的风场信息采集装置，包括至少一个处理器以及与所述至少一个处理器耦合的存储器，其中，所述至少一个处理器用于执行存储器中的指令，实现上述任一种自适应的的风场信息采集方法。
92.本发明实施例还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种自适应的的风场信息采集方法。
93.参见图3，图3是本发明实施例提供的一种风电系统的示意图，该风电系统包括风场信息采集装置2、集控中心3和多个风场scada系统1，其中，风场信息采集装置2可以是上述任一种的自适应的的风场信息采集装置，集控中心的数量可以是1个或多个，其中，风场信息采集装置2和风场scada系统1之间、风场信息采集装置2和集控中心3之间通过以太网通信方式实现通信连接，风场信息采集装置2能够兼容多种通信协议类型，包括modbus协议、iec104协议等，风场信息采集装置2内还设置有配置数据库和点表数据库，配置数据库包括各风场scada系统的ip地址以及与ip地址关联的风场scada系统的设备类型，点表数据库包括不同设备类型的风场scada系统在不同通信协议类型下采用的点表信息；
94.其中，上述的多个风场scada系统中，可以包括多种不同设备类型的风场scada系统，且同一种设备类型的风场scada系统包括采用不同通信协议类型的风场scada系统，例如，多种不同设备类型的风场scada系统包括风机scada系统和升压站scada系统，同一种设备类型的风场scada系统包括采用modbus协议的风场scada系统和采用iec104协议的风场scada系统。
95.例如，在一实施例中，上述的多个风场scada系统包括多个风机scada系统，其中，每一个风机scada系统可以连接多个风机，能够同时对多个风机进行信息采集和控制，风场信息采集装置2可以通过本发明上述的风场信息采集方法确定每一个风场scada系统的通信协议类型和点表信息，并对每一个每一个风场scada系统分别建议一线程，进而可以实现对每一个风场scada系统的数据包的自适应解析，在解析后还可以根据集控中心的配置信息将相应的风场参数的数值等信息发送给集控中心，实现对风场中各风场设备的自动信息采集和监控。
96.本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
97.应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。