风力发电机组的参数管理系统及风电场的制作方法

1.本发明实施例涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组的参数管理系统及风电场。


背景技术：

2.随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭，人类越来越重视可再生能源的利用。风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。伴随着风电技术的不断发展，风力发电机组在电力系统中的应用日益增加。风力发电机组是将风能转化为电能的大型设备，通常设置于风能资源丰富的地区。
3.风力发电机组的控制系统参数对于风力发电机组的控制和运行都至关重要。因此，如何对风力发电机组的参数进行有效的管理是目前风电领域亟待解决的一大问题。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种风力发电机组的参数管理系统及风电场，能够实现对风力发电机组的参数的有效管理。
5.本发明实施例的一个方面提供一种风力发电机组的参数管理系统。所述参数管理系统包括风力发电机组的主控系统及与所述主控系统连接的远程服务器。其中，所述远程服务器包括参数数据库，所述远程服务器用于从所述参数数据库中获取要下发的配置参数文件并对所述要下发的配置参数文件进行加密，所述主控系统包括plc平台，所述plc平台用于接收加密的配置参数文件并对所述加密的配置参数文件进行解析并进行数据加载。
6.进一步地，所述远程服务器用于将所述加密的配置参数文件传送给所述主控系统的所述plc平台。
7.进一步地，所述主控系统包括与所述plc平台连接的用户界面，所述用户界面用于进行相应的显示。
8.进一步地，所述用户界面还用于接收对所述风力发电机组所做的参数修改。
9.进一步地，所述用户界面用于提供对参数的多种修改方式，所述多种修改方式包括临时修改和长期修改。
10.进一步地，所述plc平台基于用户在所述用户界面上的登录信息来确定用户的权限，并基于所述用户的权限在所述用户界面上提供相应的修改方式。
11.进一步地，在参数修改成功之后，则所述用户界面还用于保存参数的修改记录；若参数修改不成功，则在所述用户界面上进行异常显示。
12.进一步地，所述plc平台包括诊断系统，在数据加载异常或者参数修改不成功时，则所述诊断系统生成相应的故障日志，并在所述用户界面上进行显示。
13.进一步地，所述参数管理系统还包括与所述主控系统连接的scada系统，所述用户界面还用于将所述参数的修改记录传递给所述scada系统。
14.进一步地，所述scada系统还与所述远程服务器连接，所述scada系统还用于基于
或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
27.本发明实施例提供了一种风力发电机组的参数管理系统100。图1揭示了本发明一个实施例的风力发电机组的参数管理系统100的示意性框图。如图1所示，本发明一个实施例的风力发电机组的参数管理系统100包括风力发电机组的主控系统10及与主控系统10连接的远程服务器20。其中，远程服务器20包括参数数据库21，参数数据库21可以保存参数数据和参数版本信息，远程服务器20可以从参数数据库21中获取要下发的配置参数文件并对要下发的配置参数文件进行加密。主控系统10包括plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)平台，plc平台11可以接收加密的配置参数文件并可以对加密的配置参数文件进行解析并进行数据加载。
28.主控系统10的plc平台11可以在数据加载成功后，使用解析后的配置参数文件来对风力发电机组的运行变量进行参数赋值。plc平台11还可以针对风力发电机组的不同子系统进行相应的参数分组。
29.在一个实施例中，远程服务器20可以将加密的配置参数文件直接传送给主控系统10的plc平台11。
30.本发明实施例的参数管理系统100通过建立统一的参数数据库21，支持统一数据源，参数准确唯一，可以对风力发电机组的参数数据进行有效的控制管理。
31.并且，本发明实施例的参数管理系统100可以对风力发电机组要下发的配置参数文件进行加密，并可以在风力发电机组的主控系统10对加密的配置参数文件再进行相应的解析，从而可以确保数据在传递过程中的安全性。
32.在一些实施例中，主控系统10包括与plc平台11连接的用户界面12，用户界面12可以用来进行相应的显示，以供用户查看，及时了解参数的变化情况。在一个实施例中，用户界面12例如可以包括人机交互界面(hmi，human machine interface)。
33.在数据加载异常时，可以在用户界面12上进行数据加载异常显示。在一些实施例中，plc平台11包括诊断系统。在数据加载异常时，则plc平台11中的诊断系统可以生成相应的故障日志，并在用户界面12上进行相应的故障日志显示。
34.用户还可以在风力发电机组的现场通过用户界面12进行相应的操作，例如进行用户登录、对风力发电机组的参数进行相应的修改等，用户界面12可以用来接收用户对风力发电机组所做的参数修改。
35.在一个实施例中，用户界面12可以提供对参数的多种修改方式。plc平台11可以基于用户在用户界面12上的登录信息来确定用户的权限，并可以基于用户的权限在用户界面12上提供相应的修改方式。多种修改方式例如可以包括临时修改和长期修改。临时修改是指只对风力发电机组当前的实际运行值进行修改而不会改变配置参数文件中的参数值，此时，风力发电机组的实际运行值会发生变化，但是配置参数文件中的参数值不会变化，因此，参数值会在风力发电机组下一次上电的时候，仍然保持配置参数文件中的参数值。而长期修改是指不仅对风力发电机组当前的实际运行值进行修改同时也对配置参数文件中的
参数值进行修改，此时，风力发电机组的实际运行值和配置参数文件中的参数值都将会发生变化，因此，参数值会被保存，并在风力发电机组下一次上电的时候，仍然保持这个值。
36.在参数修改成功之后，则用户界面12还可以保存参数的修改记录，从而有利于参数修改过程的追溯。若参数修改不成功，则可以在用户界面12上进行异常显示。例如，在参数修改不成功时，则plc平台11的诊断系统可以生成相应的故障日志，并在用户界面12上进行相应的故障日志显示。
37.本发明实施例的参数管理系统100还可以包括与主控系统10连接的scada(supervisory control and data acquisition，监视控制及数据采集)系统30。用户界面12可以将参数的修改记录传递给scada系统30，从而，scada系统30可以对风力发电机组的参数进行备份，并有利于scada系统30对参数的修改过程进行追溯。
38.在另一个实施例中，远程服务器20可以将加密的配置参数文件下发给scada系统30，由scada系统30将加密的配置参数文件分发给各个风力发电机组的主控系统10的plc平台11。例如，风电场中的各个风力发电机组可以基于来自scada系统30的更新命令，来更新各自的配置参数文件。从而，可以通过scada系统30来完成对风电场中多个风力发电机组的配置参数文件的下发和更新动作。
39.在一些实施例中，scada系统30还与远程服务器20连接，scada系统30可以从主控系统获得参数的修改记录，并基于参数的修改记录将修改后的参数回传反馈给远程服务器20，在远程服务器20中对修改后的参数进行验证之后，可以将修改后的参数记录在参数数据库21中。
40.继续参照图1所示，在一些实施例中，本发明实施例的参数管理系统100还可以包括与远程服务器20连接的开发设计平台40。在开发设计平台40中可以基于参数数据库21中的参数进行开发和测试，并在测试完成之后，将测试后的参数返回更新至参数数据库21中。从而，可以实现风力发电机组的参数从开发到应用的一致性。
41.图2揭示了本发明一个实施例的在配置参数文件给到主控系统的plc平台之后风力发电机组的主控系统10的内部处理流程图。如图2所示，在初始化阶段，主控系统中的参数系统从文件系统中调用参数配置文件，并将参数配置文件的数据加载进来。若数据加载异常，参数不符合要求，则调诊断系统确定故障类型，生成相应的故障日志，并可以在hmi上进行相应的显示。若数据加载成功，则流程继续，参数读取成功。获取参数版本，参数版本信息同时进入到在线软件包版本管理中进行参数版本的统一管理。并且，获取参数值，用获取到的参数值对风力发电机组的运行变量进行赋值去执行相应的过程控制。
42.在运行阶段，判断是否有来自scada系统的scada更新命令？如果有scada更新命令，则说明plc平台中的配置参数文件被替换，则过程再重新返回到参数文件获取的步骤，再重新读取配置参数文件并进行数据加载。若没有scada更新命令，则说明plc平台中的配置参数文件没有被替换，此时，仍然按照前面读取好的配置参数文件中的参数信息继续流程，基于风力发电机组中的不同子系统对参数进行相应的参数分组，并可以在hmi上进行显示。
43.用户可以通过登录hmi，来对风力发电机组的参数进行修改操作，风力发电机组的参数被修改。若因为例如用户权限问题或参数修改的值超出预定范围等导致修改失败，则可以调诊断系统确定修改失败的原因，并可以生成相应的故障日志，并可以在hmi上进行显
示。若修改成功，则可以通过事件记录去记录参数的修改过程，同时，过程再返回到获取参数值的步骤，用修改后的参数进行相应的过程控制。
44.图3揭示了本发明一个实施例的风力发电机组的参数回传的流程图。如图3所示，本发明一个实施例的风力发电机组的参数回传可以步骤s11至步骤s17。在步骤s11中，例如scada系统可以定时或者人工触发scada系统去启动参数回传机制。在步骤s12中，风力发电机组的主控系统可以将保存的参数修改记录进行加密并以文件形式发送给scada系统。在步骤s13中，scada系统获取风力发电机组的加密的参数文件之后，可以将加密的参数文件发送到指定的远程服务器。在步骤s14中，远程服务器可以加密的参数文件进行解析。在步骤s15中，对解析后的参数文件中的参数修改进行确认。在步骤s16中，在修改后的参数得到现场验证之后，确认风力发电机组使用修改后的参数运行的运行效果良好的情况下，则可以将修改后的参数写进到统一的参数数据库中。在步骤s17中，若暂时无法确认修改后的参数的运行效果，则继续等待参数值的进一步验证。
45.本发明一个或多个实施例的风力发电机组的参数管理系统可以实现风力发电机组的参数从开发到应用的一致性，并确保参数修改之后的准确回传迭代，可以确保风力发电机组的实际运用效果可控，验证之后的参数可以准确回传。
46.本发明一个或多个实施例的风力发电机组的参数管理系统使用统一数据源的参数数据库，可以确保设计参数与运用参数的一致性。
47.本发明一个或多个实施例的风力发电机组的参数管理系统在参数下发和回传的过程中，可以对数据进行加密，支持配置参数文件的加密及解密，确保参数的安全性。
48.并且，本发明一个或多个实施例的风力发电机组的参数管理系统支持在风场数据应用过程中风机端的参数修改及记录，方便追溯管理。
49.本发明一个或多个实施例的风力发电机组的参数管理系统在风机端，参数验证之后，可以通过定时回传机制将实际使用的参数回传至统一的参数数据库，在统一的参数数据库中进行记录并完善，从而将风力发电机组参数真实运用到实际的迭代开发过程中，有利于风力发电机组参数的优化迭代。
50.本发明实施例还提供了一种风电场。该风电场可以包括多个风力发电机组及如上各个实施例所述的风力发电机组的参数管理系统。该参数管理系统可以对多个风力发电机组的参数进行管理。
51.以上对本发明实施例所提供的风力发电机组的参数管理系统及风电场进行了详细的介绍。本文中应用了具体个例对本发明实施例的风力发电机组的参数管理系统及风电场进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，并不用以限制本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也均应落入本发明所附权利要求书的保护范围内。