專利名稱：一種風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種跨區(qū)域、多風(fēng)場統(tǒng)一管控的風(fēng)風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在風(fēng)電場中，風(fēng)電機組一般分布面積廣，數(shù)量多，并且遠(yuǎn)離監(jiān)控中心，工作環(huán)境惡劣。為了保證風(fēng)電場安全穩(wěn)定運行，并提高其管理效率，需要擁有滿足風(fēng)力發(fā)電運行要求、功能完善、性能穩(wěn)定的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。目前，風(fēng)電機組的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)都是由風(fēng)電機組制造商配套提供，各有自己的設(shè)計思路，致使風(fēng)電場監(jiān)控技術(shù)互不兼容。如果一個風(fēng)電場中有多種機型的風(fēng)電機組的話，就會給風(fēng)電場的運行管理造成很大困難。若對一個區(qū)域里的多個風(fēng)場，進(jìn)行監(jiān)控管理，其難度更上一層，而隨著我國風(fēng)電事業(yè)的快速發(fā)展，區(qū)域性風(fēng)場管理需求已經(jīng)提上日程。開發(fā)出跨區(qū)域、多機型的適合我國風(fēng)電場運行管理的統(tǒng)一管控平臺顯得尤其重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提出一種風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，將不同的子系統(tǒng)有機結(jié)合起來，實現(xiàn)跨區(qū)域、多風(fēng)場狀態(tài)監(jiān)控和運行管理，實現(xiàn)全數(shù)字化風(fēng)電場風(fēng)電功率預(yù)測、狀態(tài)檢測和故障處理，有助于實現(xiàn)風(fēng)電場精細(xì)化管理，建設(shè)電網(wǎng)友好型風(fēng)電場。本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是
一種風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，包括風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)、風(fēng)電功率預(yù)測子系統(tǒng)、視頻圖像監(jiān)控子系統(tǒng)以及大屏幕投影顯示子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)通過通訊網(wǎng)絡(luò)通信連接；
風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)用以實時采集風(fēng)電場升壓站監(jiān)控、箱變監(jiān)控以及風(fēng)機監(jiān)控的運行數(shù)據(jù)，生成曲線和報表的直觀結(jié)果；
風(fēng)電功率預(yù)測子系統(tǒng)用以下載數(shù)值天氣預(yù)報信息(以下簡稱NWP)，接收風(fēng)電場測風(fēng)塔數(shù)據(jù)，進(jìn)行風(fēng)電場未來0-4小時超短期以及0-72小時短期風(fēng)電場出力預(yù)測，并根據(jù)各風(fēng)電場所屬電網(wǎng)要求將預(yù)測結(jié)果自動上報電網(wǎng)調(diào)度部門，預(yù)測精度需滿足電網(wǎng)部門對風(fēng)場的考核要求，并進(jìn)行災(zāi)害天氣預(yù)警；
視頻圖像監(jiān)控子系統(tǒng)實時采集風(fēng)電場視頻圖像信息，并對風(fēng)電場側(cè)視頻攝像頭進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；
大屏幕投影顯示子系統(tǒng)用以對視頻圖像監(jiān)控子系統(tǒng)的視頻圖像信息進(jìn)行多畫面同步展示。本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是
前述的風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)包括相互通信連接的風(fēng)場風(fēng)機數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)服務(wù)器、風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器、調(diào)度員模塊、報表模塊、維、護(hù)模塊和WEB服務(wù)器；風(fēng)場風(fēng)機數(shù)據(jù)采集模塊用于風(fēng)機及變壓器等設(shè)備的運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的采集及預(yù)處理，通信原碼監(jiān)視及轉(zhuǎn)發(fā)，與國家電網(wǎng)省級或地級調(diào)度中心交換數(shù)據(jù)，以及向遠(yuǎn)方智能終端設(shè)備下發(fā)控制命令，完成對風(fēng)電場的遠(yuǎn)方控制；數(shù)據(jù)服務(wù)器用于商用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的運行，存放數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)定義及描述、歷史告警數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)庫采樣數(shù)據(jù)和告警信息；風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器用以提供整個系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)服務(wù)，完成實時監(jiān)控功能、風(fēng)機的檢測數(shù)據(jù)以及輔助設(shè)備的數(shù)據(jù)處理；調(diào)度員模塊給調(diào)度員提供人機交互界面和監(jiān)控手段；報表模塊用以完成報表的相關(guān)功能；維護(hù)模塊用以供值班人員進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，以及各種數(shù)據(jù)庫的維護(hù)，各種圖形的繪制及修改，報表的生成及維護(hù)，系統(tǒng)功能及權(quán)限維護(hù)，資料的掃描錄入及管理；WEB服務(wù)器用以向MIS網(wǎng)提供瀏覽圖形、報表、歷史曲線、各種告警操作記錄信息。前述的風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，風(fēng)電功率預(yù)測子系統(tǒng)包括預(yù)測數(shù)據(jù)庫、人機界面、天氣預(yù)報獲取解析模塊、氣象數(shù)據(jù)采集模塊、短期和超短期風(fēng)電出力預(yù)測模塊和誤差統(tǒng)計計算模塊，人機界面、天氣預(yù)報獲取解析模塊、氣象數(shù)據(jù)采集模塊、短期和超 短期風(fēng)電出力預(yù)測模塊和誤差統(tǒng)計計算模塊都與預(yù)測數(shù)據(jù)庫通信連接；預(yù)測數(shù)據(jù)庫與風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng))的風(fēng)場風(fēng)機數(shù)據(jù)采集模塊通信連接，用以存儲數(shù)值天氣預(yù)報、測風(fēng)塔實測氣象數(shù)據(jù)、風(fēng)場實時有功數(shù)據(jù)、超短期風(fēng)力預(yù)測、時段整編數(shù)據(jù)和出力預(yù)測數(shù)據(jù)；人機界面用以用戶和系統(tǒng)進(jìn)行交互，并以數(shù)據(jù)表格和過程線、直方圖形式向用戶展現(xiàn)各項實測氣象數(shù)據(jù)、風(fēng)場實時有功數(shù)據(jù)和預(yù)測的中間、最終結(jié)果；天氣預(yù)報獲取解析模塊用以定時自動從internet上氣象部門提供的專用公網(wǎng)ftp服務(wù)器上下載實時數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成txt文本文件；風(fēng)場風(fēng)機信息采集模塊用以將從風(fēng)機廠家獲得的風(fēng)場風(fēng)機實時有功數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到預(yù)測數(shù)據(jù)庫以作為預(yù)測數(shù)據(jù)比對和預(yù)測功率計算使用；氣象數(shù)據(jù)采集模塊用以從測風(fēng)塔收集與預(yù)測相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)做初步篩選處理，風(fēng)電場通過通訊前置機向預(yù)測系統(tǒng)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)測風(fēng)塔氣象數(shù)據(jù)，預(yù)測系統(tǒng)采用電力通信101規(guī)約實時接入實測數(shù)據(jù)，并存入預(yù)測數(shù)據(jù)庫；短期和超短期風(fēng)電出力預(yù)測模塊用以從預(yù)測數(shù)據(jù)庫中獲得數(shù)值天氣預(yù)報以及測風(fēng)塔實測氣象數(shù)據(jù)，并以此為輸入計算短期和超短期出力預(yù)測結(jié)果并存入預(yù)測數(shù)據(jù)庫；誤差統(tǒng)計計算模塊用以輸入不同時間間隔的預(yù)測和實測出力數(shù)據(jù)，統(tǒng)計合格率、平均相對誤差、相關(guān)系數(shù)，通過存入預(yù)測數(shù)據(jù)庫、輸出誤差計算結(jié)果到人機界面。前述的風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，還包括風(fēng)電場群數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與故障診斷決策支持子系統(tǒng)，風(fēng)電場群數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與故障診斷決策支持子系統(tǒng)用以對風(fēng)電場的數(shù)據(jù)積累和數(shù)據(jù)挖掘，建立故障知識排除庫，實現(xiàn)對知識自動積累和更新。前述的風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)是基于Unix或Linux或Windows的分布式系統(tǒng)平臺架構(gòu)。前述的風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，風(fēng)場風(fēng)機數(shù)據(jù)采集模塊由兩套計算機組構(gòu)成，每套計算機由單臺或多臺計算機組成，主備運行。前述的風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，數(shù)據(jù)服務(wù)器中，實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)定義來自商用數(shù)據(jù)庫，在每個客戶機上常駐內(nèi)存，其定義及描述在系統(tǒng)啟動時根據(jù)商用數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容而產(chǎn)生，反應(yīng)當(dāng)前風(fēng)電場的狀態(tài)，存放實時性要求比較高的數(shù)據(jù)。前述的風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，短期和超短期風(fēng)電出力預(yù)測模塊安裝短期及超短期風(fēng)電功率計算程序:WindEffortsCalc. exe來計算短期和超短期出力預(yù)測結(jié)果并存入預(yù)測數(shù)據(jù)庫。本發(fā)明的有益效果是⑴有利于實現(xiàn)對整個風(fēng)電場群進(jìn)行統(tǒng)一管理為使風(fēng)電場發(fā)揮最大的綜合利用效益，保證風(fēng)電場安全可靠運行，必須對風(fēng)電場群實行統(tǒng)一管理，對風(fēng)電場群綜合利用的各個方面進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)，實行統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理；⑵有利于實現(xiàn)對風(fēng)電場群進(jìn)行集中監(jiān)控根據(jù)國家部委對電站管理模式的精神，要求在風(fēng)電場逐步推行“無人值班、少人值守”，設(shè)置風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，即可以適應(yīng)風(fēng)電場分散及管理的需求，又可以簡化遠(yuǎn)程風(fēng)電監(jiān)控系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)施配置及運行維護(hù)人員配置具有高度的可靠性及可用性，以適應(yīng)風(fēng)電場群工期較長，需分期分批投入的要求根據(jù)目前技術(shù)發(fā)展，按照功能任務(wù)、管理范圍及地理位置等分層分布的自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將風(fēng)電場運行管理分成若干層及若干子系統(tǒng)，將使系統(tǒng)有更高的可靠性及可用性，并使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為合理與靈活，也便于適應(yīng)風(fēng)電場設(shè)施分期分批投入運行的建設(shè)要求；⑷便于分期實施和分別管理風(fēng)電場群各層次的自動化系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上及軟、硬件的配置上有相對的獨立性，以便分期實施和分別管理，并在本級系統(tǒng)故障時，下一級能獨立完成系統(tǒng)的功能任務(wù)。


·圖I是本發(fā)明的系統(tǒng)連接框圖。圖2是風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)功能框圖。圖3是風(fēng)電功率預(yù)測子系統(tǒng)連接框圖。
具體實施例方式實施例I
本實施例提供一種風(fēng)電場群運程管控一體化平臺，所述平臺包括SCADA子系統(tǒng)、風(fēng)電功率預(yù)測子系統(tǒng)、視頻圖像監(jiān)控子系統(tǒng)、專家子系統(tǒng)、大屏幕子系統(tǒng)。㈠SCADA子系統(tǒng)
SCADA子系統(tǒng)是基于Unix/Linux/Windows的分布式系統(tǒng)平臺架構(gòu)，如圖2所示。SCADA系統(tǒng)實時采集風(fēng)電場升壓站監(jiān)控、箱變監(jiān)控、風(fēng)機監(jiān)控運行數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，自動生成曲線、報表等直觀結(jié)果。并提供實時報警顯示及語音播報、故障統(tǒng)計和歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。包括了風(fēng)場風(fēng)機數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)服務(wù)器、SCADA服務(wù)器、調(diào)度員模塊、報表模塊、維護(hù)模塊、WEB服務(wù)器。I)風(fēng)場風(fēng)機數(shù)據(jù)采集模塊又稱前置機，由兩套計算機組構(gòu)成(每套計算機由單臺或多臺計算機組成)，主備運行，主要用于數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理，通信原碼監(jiān)視及轉(zhuǎn)發(fā)，與其它調(diào)度中心交換數(shù)據(jù)，以及向遠(yuǎn)方智能終端設(shè)備下發(fā)控制命令，完成對風(fēng)電場的遠(yuǎn)方控制。2)數(shù)據(jù)服務(wù)器一般配置兩臺服務(wù)器，形成雙機數(shù)據(jù)庫以及應(yīng)用服務(wù)熱備用，充分保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。兩臺數(shù)據(jù)服務(wù)器通過系統(tǒng)特有的復(fù)制子系統(tǒng)保證兩臺商用數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)的一致性。數(shù)據(jù)服務(wù)器是整個系統(tǒng)運行的核心，商用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)服務(wù)器運行，用于存放數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)定義及描述、歷史告警數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)庫采樣數(shù)據(jù)、告警信息等。實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)定義來自商用數(shù)據(jù)庫，在每個客戶機上常駐內(nèi)存，其定義及描述是在系統(tǒng)啟動時根據(jù)商用數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容而產(chǎn)生，反應(yīng)當(dāng)前風(fēng)電場的狀態(tài)，存放實時性要求比較高的數(shù)據(jù)。3)SCADA服務(wù)器提供整個系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)服務(wù)，完成實時監(jiān)控功能、風(fēng)機的檢測數(shù)據(jù)以及UPS、空調(diào)等輔助設(shè)備的數(shù)據(jù)處理。4)調(diào)度員模塊給調(diào)度員提供友好的、豐富多彩的人機交互界面和監(jiān)控手段，如顯示各種畫面(包括系統(tǒng)圖、接線圖、曲線圖、地理圖、曲線、棒圖、餅圖和儀表圖)、報表、告警信息和管理信息。調(diào)度員可以檢索各種歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行遙控操作和查詢各種參數(shù)。
5)報表模塊主要完成報表的相關(guān)功能,主要包括創(chuàng)建新的報表模板、刪除報表模板、瀏覽報表、打印機的設(shè)置、打印一個報表、打印所有的報表和定時打印等功能。6)維護(hù)模塊供值班人員進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)用，進(jìn)行各種數(shù)據(jù)庫的維護(hù)；各種圖形的繪制及修改；報表的生成及維護(hù)；系統(tǒng)功能及權(quán)限維護(hù)；資料的掃描錄入及管理。7) WEB服務(wù)器可以向MIS網(wǎng)提供瀏覽圖形、報表、歷史曲線、各種告警操作記錄等信息。WEB服務(wù)器不直接連接到實時運行系統(tǒng)上，而是通過專用的物理隔離裝置與實時數(shù)據(jù)網(wǎng)連接，由實時網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心客戶端實時向WEB發(fā)送數(shù)據(jù)，在WEB上建立鏡像數(shù)據(jù)庫。當(dāng)需要瀏覽畫面、報表、曲線時，WEB服務(wù)器通過應(yīng)用服務(wù)程序向本機數(shù)據(jù)庫發(fā)請求，實現(xiàn)了 WEB瀏覽功能。通過物理隔離，保證了實時運行系統(tǒng)的安全性，同時在WEB瀏覽功能上也保證了瀏覽的數(shù)據(jù)與實時運行系統(tǒng)的一致性。㈡風(fēng)電功率預(yù)測子系統(tǒng)
風(fēng)電功率預(yù)測子系統(tǒng)是一種以數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)、測風(fēng)塔數(shù)據(jù)和監(jiān)控中心SCADA數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的風(fēng)電超短期功率預(yù)測、統(tǒng)計與物理相結(jié)合的短期功率預(yù)測系統(tǒng)。實現(xiàn)風(fēng)電場0-4小時超短期、0-72小時短期風(fēng)電場出力預(yù)測功能，可將預(yù)測結(jié)果自動上報電網(wǎng)調(diào)度部門，預(yù)測精度滿足電網(wǎng)部門對風(fēng)場考核要求，并具備災(zāi)害天氣預(yù)警功能。如圖3所示，各個模塊的功能如下
I)系統(tǒng)環(huán)境
風(fēng)電功率預(yù)測服務(wù)器上搭建JAVA環(huán)境，安裝Java2 SDK I. 6. I開發(fā)環(huán)境并安裝TOMCATweb服務(wù)。2)預(yù)測數(shù)據(jù)庫
是整個風(fēng)電預(yù)測子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)核心，各個功能模塊都需要通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫完成數(shù)據(jù)的互操作。系統(tǒng)采用Oracle IOg數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括數(shù)值天氣預(yù)報、測風(fēng)塔實測氣象數(shù)據(jù)、風(fēng)場實時有功數(shù)據(jù)、超短期風(fēng)力預(yù)測、時段整編數(shù)據(jù)、出力預(yù)測數(shù)據(jù)；
3)人機界面
風(fēng)電出力預(yù)測子系統(tǒng)的人機界面是一個基于B/S結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序，它的服務(wù)端被安裝在風(fēng)電功率預(yù)測服務(wù)器上。這是用戶和系統(tǒng)進(jìn)行交互的平臺，人機界面中以數(shù)據(jù)表格和過程線、直方圖等形式向用戶展現(xiàn)了預(yù)測系統(tǒng)的各項實測氣象數(shù)據(jù)、風(fēng)場實時有功數(shù)據(jù)和預(yù)測的中間、最終結(jié)果；
4)天氣預(yù)報獲取解析模塊
在NWP下載服務(wù)器上安裝數(shù)值天氣預(yù)報下載程序，該程序定時自動從internet上氣象部門提供的專用公網(wǎng)ftp服務(wù)器上下載實時數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成txt文本文件，以便后續(xù)程序進(jìn)行數(shù)據(jù)解析和自動錄入數(shù)據(jù)庫的處理。
5 )風(fēng)場風(fēng)機信息采集模塊
負(fù)責(zé)將從風(fēng)機廠家獲得的風(fēng)場風(fēng)機實時有功數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到預(yù)測數(shù)據(jù)庫以作為預(yù)測數(shù)據(jù)比對和預(yù)測功率計算使用。6)氣象數(shù)據(jù)采集模塊
負(fù)責(zé)從測風(fēng)塔收集與預(yù)測相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)做初步篩選處理，風(fēng)電場通過通訊前置機向預(yù)測系統(tǒng)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)測風(fēng)塔氣象數(shù)據(jù)，預(yù)測系統(tǒng)采用電力通信101規(guī)約實時接入實測數(shù)據(jù)，并存入預(yù)測數(shù)據(jù)庫；
7)短期和超短期風(fēng)電出力預(yù)測模塊
現(xiàn)場風(fēng)電功率預(yù)測服務(wù)器上安裝短期及超短期風(fēng)電功率計算程序(WindEf fortsCalc. exe)，從預(yù)測數(shù)據(jù)庫中獲得數(shù)值天氣預(yù)報以及測風(fēng)塔實測氣象數(shù)據(jù)，以此為輸入，計算短期和超短期出力預(yù)測結(jié)果并存入預(yù)測數(shù)據(jù)庫；
8)誤差統(tǒng)計計算模塊
輸入不同時間間隔的預(yù)測和實測出力數(shù)據(jù)，統(tǒng)計合格率、平均相對誤差、相關(guān)系數(shù)，通過存入預(yù)測數(shù)據(jù)庫、輸出誤差計算結(jié)果到人機界面；
9)數(shù)據(jù)上傳要求
根據(jù)電網(wǎng)要求，預(yù)測結(jié)果自動上送到所屬風(fēng)電場的上級調(diào)度部門。㈢視頻圖像監(jiān)控子系統(tǒng)
視頻圖像監(jiān)控子系統(tǒng)實時采集風(fēng)電場視頻圖像信息，并可遠(yuǎn)程實現(xiàn)對風(fēng)電場側(cè)視頻攝像頭z 臺控制功能。(0)風(fēng)電場群數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與故障診斷決策支持子系統(tǒng)
風(fēng)電場群數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與故障診斷決策支持子系統(tǒng)，通過對風(fēng)電場的數(shù)據(jù)積累、數(shù)據(jù)挖掘，建立故障知識排除庫，實現(xiàn)對知識自動積累和更新。從風(fēng)力發(fā)電機已發(fā)生的現(xiàn)象判斷故障，進(jìn)行故障定位，給出可能的故障點及可能性概率；分析風(fēng)電場運行指標(biāo)，對風(fēng)電場運行情況進(jìn)行整體分析，發(fā)現(xiàn)故障的早期征兆，對故障原因、嚴(yán)重程度、發(fā)展趨勢做出判斷或預(yù)診斷；根據(jù)故障診斷的結(jié)果，結(jié)合風(fēng)電場環(huán)境因素、電網(wǎng)調(diào)度要求、人力資源情況和備品備件狀況，給出合理優(yōu)化的檢修計劃。㈤大屏幕投影顯示子系統(tǒng)
大屏幕投影顯示子系統(tǒng)采用多個投影系統(tǒng)(投影機)組合而成的多通道顯示系統(tǒng)，它比普通的標(biāo)準(zhǔn)投影系統(tǒng)具備更大的顯示尺寸、更寬的視野、更多的顯示內(nèi)容、更高的顯示分辨率以及更具沖擊力和沉浸感的視覺效果?？梢詫崿F(xiàn)將操作員站、生產(chǎn)管理終端、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等多畫面同步展示。包括投影機、投影屏幕、圖形圖像工作站、矩陣、大屏幕控制軟件。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，其特征在于包括風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)、風(fēng)電功率預(yù)測子系統(tǒng)、視頻圖像監(jiān)控子系統(tǒng)以及大屏幕投影顯示子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)通過通訊網(wǎng)絡(luò)通信連接； 所述風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)用以實時采集風(fēng)電場升壓站監(jiān)控、箱變監(jiān)控以及風(fēng)機監(jiān)控的運行數(shù)據(jù)，生成曲線和報表的直觀結(jié)果； 所述風(fēng)電功率預(yù)測子系統(tǒng)用以下載數(shù)值天氣預(yù)報信息，接收風(fēng)電場測風(fēng)塔數(shù)據(jù)，進(jìn)行風(fēng)電場未來0-4小時超短期以及0-72小時短期風(fēng)電場出力預(yù)測，并根據(jù)各風(fēng)電場所屬電網(wǎng)要求將預(yù)測結(jié)果自動上報電網(wǎng)調(diào)度部門，預(yù)測精度需滿足電網(wǎng)部門對風(fēng)場的考核要求，并進(jìn)行災(zāi)害天氣預(yù)警； 所述視頻圖像監(jiān)控子系統(tǒng)實時采集風(fēng)電場視頻圖像信息，并對風(fēng)電場側(cè)視頻攝像頭進(jìn)行遠(yuǎn)程控制； 所述大屏幕投影顯示子系統(tǒng)用以對視頻圖像監(jiān)控子系統(tǒng)的視頻圖像信息進(jìn)行多畫面同步展示。
2.如權(quán)利要求I所述的風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)包括相互通信連接的風(fēng)場風(fēng)機數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)服務(wù)器、風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器、調(diào)度員模塊、報表模塊、維護(hù)模塊和WEB服務(wù)器；所述風(fēng)場風(fēng)機數(shù)據(jù)采集模塊用于風(fēng)機及變壓器等設(shè)備的運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的采集及預(yù)處理，通信原碼監(jiān)視及轉(zhuǎn)發(fā)，與國家電網(wǎng)省級或地級調(diào)度中心交換數(shù)據(jù)，以及向遠(yuǎn)方智能終端設(shè)備下發(fā)控制命令，完成對風(fēng)電場的遠(yuǎn)方控制；所述數(shù)據(jù)服務(wù)器用于商用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的運行，存放數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)定義及描述、歷史告警數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)庫采樣數(shù)據(jù)和告警信息；所述風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器用以提供整個系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)服務(wù)，完成實時監(jiān)控功能、風(fēng)機的檢測數(shù)據(jù)以及輔助設(shè)備的數(shù)據(jù)處理；所述調(diào)度員模塊給調(diào)度員提供人機交互界面和監(jiān)控手段；所述報表模塊用以完成報表的相關(guān)功能；所述維護(hù)模塊用以供值班人員進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，以及各種數(shù)據(jù)庫的維護(hù)，各種圖形的繪制及修改，報表的生成及維護(hù)，系統(tǒng)功能及權(quán)限維護(hù)，資料的掃描錄入及管理；所述WEB服務(wù)器用以向MIS網(wǎng)提供瀏覽圖形、報表、歷史曲線、各種告警操作記錄信息。
3.如權(quán)利要求I所述的風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)電功率預(yù)測子系統(tǒng)包括預(yù)測數(shù)據(jù)庫、人機界面、天氣預(yù)報獲取解析模塊、氣象數(shù)據(jù)采集模塊、短期和超短期風(fēng)電出力預(yù)測模塊和誤差統(tǒng)計計算模塊，所述人機界面、天氣預(yù)報獲取解析模塊、氣象數(shù)據(jù)采集模塊、短期和超短期風(fēng)電出力預(yù)測模塊和誤差統(tǒng)計計算模塊都與所述預(yù)測數(shù)據(jù)庫通信連接；所述預(yù)測數(shù)據(jù)庫與所述風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng))的風(fēng)場風(fēng)機數(shù)據(jù)采集模塊通信連接，用以存儲數(shù)值天氣預(yù)報、測風(fēng)塔實測氣象數(shù)據(jù)、風(fēng)場實時有功數(shù)據(jù)、超短期風(fēng)力預(yù)測、時段整編數(shù)據(jù)和出力預(yù)測數(shù)據(jù)；所述人機界面用以用戶和系統(tǒng)進(jìn)行交互，并以數(shù)據(jù)表格和過程線、直方圖形式向用戶展現(xiàn)各項實測氣象數(shù)據(jù)、風(fēng)場實時有功數(shù)據(jù)和預(yù)測的中間、最終結(jié)果；所述天氣預(yù)報獲取解析模塊用以定時自動從internet上氣象部門提供的專用公網(wǎng)ftp服務(wù)器上下載實時數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成txt文本文件；所述風(fēng)場風(fēng)機信息采集模塊用以將從風(fēng)機廠家獲得的風(fēng)場風(fēng)機實時有功數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到預(yù)測數(shù)據(jù)庫以作為預(yù)測數(shù)據(jù)比對和預(yù)測功率計算使用；所述氣象數(shù)據(jù)采集模塊用以從測風(fēng)塔收集與預(yù)測相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)做初步篩選處理，風(fēng)電場通過通訊前置機向預(yù)測系統(tǒng)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)測風(fēng)塔氣象數(shù)據(jù)，預(yù)測系統(tǒng)采用電力通信101規(guī)約實時接入實測數(shù)據(jù)，并存入預(yù)測數(shù)據(jù)庫；所述短期和超短期風(fēng)電出力預(yù)測模塊用以從預(yù)測數(shù)據(jù)庫中獲得數(shù)值天氣預(yù)報以及測風(fēng)塔實測氣象數(shù)據(jù)，并以此為輸入計算短期和超短期出力預(yù)測結(jié)果并存入預(yù)測數(shù)據(jù)庫；所述誤差統(tǒng)計計算模塊用以輸入不同時間間隔的預(yù)測和實測出力數(shù)據(jù)，統(tǒng)計合格率、平均相對誤差、相關(guān)系數(shù)，通過存入預(yù)測數(shù)據(jù)庫、輸出誤差計算結(jié)果到人機界面。
4.如權(quán)利要求I或2或3所述的風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，其特征在于還包括風(fēng)電場群數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與故障診斷決策支持子系統(tǒng)，所述風(fēng)電場群數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與故障診斷決策支持子系統(tǒng)用以對風(fēng)電場的數(shù)據(jù)積累和數(shù)據(jù)挖掘，建立故障知識排除庫，實現(xiàn)對知識自動積累和更新。
5.如權(quán)利要求I或2或3所述的風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)是基于Unix或Linux或Windows的分布式系統(tǒng)平臺架構(gòu)。
6.如權(quán)利要求I或2或3所述的風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)場風(fēng)機數(shù)據(jù)采集模塊由兩套計算機組構(gòu)成，每套計算機由單臺或多臺計算機組成，主備運行。
7.如權(quán)利要求I或2或3所述的風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)服務(wù)器中，實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)定義來自商用數(shù)據(jù)庫，在每個客戶機上常駐內(nèi)存，其定義及描述在系統(tǒng)啟動時根據(jù)商用數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容而產(chǎn)生，反應(yīng)當(dāng)前風(fēng)電場的狀態(tài)，存放實時性要求比較高的數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求I或2或3所述的風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，其特征在于所述短期和超短期風(fēng)電出力預(yù)測模塊安裝短期及超短期風(fēng)電功率計算程序=WindEffortsCalc.exe來計算短期和超短期出力預(yù)測結(jié)果并存入預(yù)測數(shù)據(jù)庫。
全文摘要
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種跨區(qū)域、多風(fēng)場統(tǒng)一管控的風(fēng)電場群遠(yuǎn)程管控一體化平臺系統(tǒng)，包括風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)、風(fēng)電功率預(yù)測子系統(tǒng)、視頻圖像監(jiān)控子系統(tǒng)以及大屏幕投影顯示子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)通過通訊網(wǎng)絡(luò)通信連接；風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)用以實時采集風(fēng)電場升壓站監(jiān)控、箱變監(jiān)控以及風(fēng)機監(jiān)控的運行數(shù)據(jù)，生成曲線和報表的直觀結(jié)果；風(fēng)電功率預(yù)測子系統(tǒng)用以下載數(shù)值天氣預(yù)報信息，接收風(fēng)電場測風(fēng)塔數(shù)據(jù)，進(jìn)行風(fēng)電場未來0-4小時超短期以及0-72小時短期風(fēng)電場出力預(yù)測，并根據(jù)各風(fēng)電場所屬電網(wǎng)要求將預(yù)測結(jié)果自動上報電網(wǎng)調(diào)度部門，預(yù)測精度需滿足電網(wǎng)部門對風(fēng)場的考核要求，并進(jìn)行災(zāi)害天氣預(yù)警。本發(fā)明可實現(xiàn)跨區(qū)域、多風(fēng)場狀態(tài)監(jiān)控和運行管理，實現(xiàn)全數(shù)字化風(fēng)電場風(fēng)電功率預(yù)測、狀態(tài)檢測和故障處理。
文檔編號G05B19/418GK102736593SQ20121018364
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者吳光軍, 吳建華, 畢亞雄, 王武斌, 肖軍治, 陸義超 申請人:吳光軍