CN101512447A - 用于至少两个分布式风力涡轮机的系统中的通信的优先系统 - Google Patents

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CN101512447A CNA200780032127XA CN200780032127A CN101512447A CN 101512447 A CN101512447 A CN 101512447A CN A200780032127X A CNA200780032127X A CN A200780032127XA CN 200780032127 A CN200780032127 A CN 200780032127A CN 101512447 A CN101512447 A CN 101512447A
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Abstract

本发明涉及一种至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，所述至少两个风力涡轮机经由数据通信网络来通信，其中，所述数据通信网络向以及从所述至少两个风力涡轮机(WT)传送监视与控制数据(MCD)，所述数据通信网络向以及从所述至少两个风力涡轮机(WT)传送功率控制相关数据(PCRD)，所述功率控制相关数据(PCRD)具有与所述监视与控制数据(MCD)的子集相比较高的传送优先级，且其中，所述传送优先级关于协议来定义。根据本发明，数据通信网络被理解为与分布式风力涡轮机的系统有关地传送数据的网络。根据本发明一实施例，数据通信网络为SCADA网络(SCADA：监视命令与数据采集)系统。SCADA系统是用于过程控制、收集可能实时来自远程位置的数据以便控制设备和状况的一类软件应用程序以及与此相关联的网络。

Description

用于至少两个分布式风力涡轮机的系统中的通信的优先系统
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的至少两个分布式风力涡轮机的系统。
背景技术
风力的战略分布性存在独特的挑战。风电场包含几个风力涡轮机，并常位于海上，且其常常覆盖大的地理区域。
这些因素常常需要大量联网的互联以及电信技术，以便监视和控制被称作SCADA(SCADA：监视控制与数据采集)的风力发电设备。
现有技术中存在控制风力涡轮机和风电厂的几种方法。美国专利6,966,754提出了一种借助图像和声音监视来监视风力涡轮机的方法。这是基于风力涡轮机内的参数的动态测量控制自身的风力涡轮机的实例。欧洲专利申请EP 1519040公开了一种远程读取和改变风力涡轮发电机中的功率设置的方法。另外，国际专利申请WO 01/77525公开了一种具有SCADA元件的典型的监视命令与数据采集系统。
发明内容
本发明涉及一种至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，所述至少两个风力涡轮机经由数据通信网络来通信，其中，
-所述数据通信网络向以及从所述至少两个风力涡轮机(WT)传送监视与控制数据(MCD)，
-所述数据通信网络向以及从所述至少两个风力涡轮机(WT)传送功率控制相关数据(PCRD)，且其中，
所述功率控制相关数据(PCRD)与所述监视与控制数据(MCD)的子集相比具有较高的传送优先级，
-所述传送优先级关于协议来定义。
根据本发明，数据通信网络被理解为任何在分布式风力涡轮机的系统中传送数据的数据网络。数据通信网络的实例为SCADA(SCADA：监视命令与数据采集)系统。SCADA系统是用于过程控制、收集可能实时来自远程位置的数据以便控制设备和状况的一类软件应用程序以及与此相关联的网络。
SCADA系统包含硬件与软件部件。硬件收集并向装有SCADA软件的计算机馈送数据。于是，计算机对此数据进行处理。SCADA也记录并将所有事件记入日志文件或数据库或将它们发送到打印机。当状况变得关键或危险时，SCADA还发出警报或进行积极的动作。
根据本发明，功率控制相关数据包含干预风力涡轮机或风电场中的功率控制的数据。这可以为包含关于有功功率、无功功率或风力涡轮机运行状态的信息。
在本发明一实施例中，具有高传送优先级的所述功率控制相关数据(PCRD)包含关于有功功率的信息。
在本发明一实施例中，具有高传送优先级的所述功率控制相关数据(PCRD)包含关于无功功率的信息。
在本发明一实施例中，所述功率控制相关数据包括功率因数调节数据，即出于对来自一个或几个风力涡轮机的结果得到的功率因数进行控制的目的而被传送到风力涡轮机电力系统的有关部分的数据
在本发明一实施例中，功率因数调节数据包括功率因数设置点。
在本发明一实施例中，所述监视与控制数据(MCD)经由数据通信网络(DCN)被传送到所述至少两个风力涡轮机(WT)以及从所述至少两个风力涡轮机(WT)被传送。
在本发明一实施例中，所述数据通信网络是铜、光纤或无线网络或这些的组合。
在本发明一实施例中，具有较高的传送优先级的所述功率控制相关数据经由进一步的网络(FN)被传送。
通过经由分立的网络传送包含关键数据的数据包，借助在正常的数据通信网络上或是在进一步的网络上发送包，在源上——例如在控制站上——或在与风力涡轮机有关的风力涡轮机控制器中定义优先级。如果数据包在进一步的、更快的网络上被发送，与如果其在正常网络上被发送相比，数据将会被更快地传送。
在本发明一实施例中，作为具有不同优先级的数据包，具有较高传送优先级的功率控制相关数据(PCRD)以及所述监视与控制数据(MCD)经由相同的数据通信网络(DCN)被传送。
根据本发明，经由相同的网络传送数据在许多方面是非常有利的。与建立和使用进一步的网络相比，不需要额外的布线，也不需要额外的端口以及用于这些端口的设备驱动器。根据本发明，让关键数据与较不关键的数据相比更快地传送对于风电场的运行来说非常有利，因为仅仅几秒钟的延迟可能会产生致命的后果。通过在风电场中应用本发明，关键数据——例如功率控制相关数据——将快速地且不依赖于网络传输量地被传送。应当注意，按照本发明，可能存在几个等级的优先级，例如9级，其中，优先级别1的数据包与传送优先级别2的数据包以及传送优先级别3的数据包相比具有较高的传送优先级，或者，反之亦然。
在本发明一实施例中，所述至少两个风力涡轮机包含这样的装置：其用于对数据包进行编码，包括优先级的说明(specification)。
在本发明一实施例中，所述至少两个风力涡轮机包含这样的装置：其用于对数据包进行解码，包括优先级的检测。
数据包编码包括优先级的说明属于本发明的范围。这种编码可以用几种方式进行，例如，通过参照OSI(开放系统互连)参考模型访问数据链路层。这可借助根据IEC 61850的GOOSE/GSSE协议进行。实现优先级的另一种方式是通过在同样的数据通信网络DCN上使用两种不同的协议。控制系统交叉点(intersection point)的软件——例如风力涡轮机控制器或交换机的软件——可在从具有较低传送优先级的另一协议解析数据包之前解析和处理来自一个协议的数据。
在本发明一实施例中，所述功率控制相关数据包含与风力涡轮机有关的一个或一个以上的测量的至少一个表征。这些测量可通过位于风力涡轮机内或外部的一个或一个以上的传感器来建立。
在本发明一实施例中，所述功率控制相关数据包括来自一个或几个传感器的值或来自风力涡轮机的测量。
来自一个传感器的传输数据或测量——例如有功功率——可能是非常关键且重要的。在本发明一实施例中，这种关键数据被非常快地传送到例如风电场的功率控制系统(可能是SCADA服务器或控制站)。
在本发明一实施例中，所述监视与控制数据(MCD)作为与优先级相关联的数据包被传送。
在本发明一实施例中，所述监视与控制数据(MCD)作为与优先级相关联的数据包被传送，且其中，所述数据包根据合并有优先级的单一协议被编码。
根据本发明一实施例，协议允许将功率相关控制数据的优先级并入数据包，由此允许数据包根据协议受到编码，以定义其自己的优先级。
根据本发明一实施例，各数据包明确指定了优先级或优先程度。
根据本发明的另一实施例，可隐含地建立数据包优先级的指定，例如，通过在数据包中具体地指定高优先级，并假设没有具体优先级指定的数据包的低优先级。
显然，作为替代的是，例如，可通过在低优先级数据包中具体地指定低优先级、并假设没有具体优先级指定的数据包的高优先级，隐含地建立数据包优先级的指定。
应当注意，数据包还可包含高优先级功率控制相关数据与低优先级数据。这样的混合数据包应当典型地被指定为高优先级包。
在本发明一实施例中，所述监视与控制数据(MCD)作为与优先级相关联的数据包被传送，且其中，所述数据包根据至少两个不同的协议被编码，且其中，不同的协议指定不同的对应优先级。
根据本发明另一实施例，优先级可通过使用高以及低优先级协议来间接定义。换句话说，如果数据包根据第一协议被传送，这可隐含地表示高优先级，而数据包根据进一步的协议被传送可隐含地表示低优先级，或者，反之亦然。
显然，由于当通过优先级直接编码、间接编码时建立时，也可包括两个以上等级的优先级。因此，例如三级别优先级的间接编码可通过应用具有不同优先级的三个不同的协议来建立。
在本发明一实施例中，所述监视与控制数据(MCD)作为与优先级相关联的一个协议的数据包被传送，且其中，所述优先级在所述协议中定义。
另外，本发明涉及一种风力涡轮机，其包含至少一个SCADA交叉点，所述交叉点与对通过所述交叉点传送的监视与控制数据(MCD)进行缓冲的至少一个数据缓冲器(DB)通信，其中，监视与控制数据(MCD)的所述缓冲依赖于与所述监视与控制数据(MCD)相关联的优先级。
根据本发明，交叉点可以为任何这样的地方：其中，进来的数据或出去的数据受到处理，且它们典型地与队列或缓冲器相关联。这可以与风力涡轮机控制器相关联。
另外，本发明涉及风力涡轮机，其包含至少一个SCADA交叉点，所述交叉点与对通过所述交叉点传送的监视与控制数据(MCD)进行缓冲的至少一个数据缓冲器(DB)通信，其中，监视与控制数据(MCD)的所述缓冲依赖于与所述监视与控制数据(MCD)相关联的优先级，且其中，功率控制相关数据(PRCD)具有高的优先级。
另外，本发明涉及在分布式风力涡轮机的网络中与功率控制相关数据(PCRD)的SCADA通信有关地使用优先级。
另外，本发明涉及风力涡轮机数据通信网络的交叉点的设备驱动器，
该设备驱动器包含编码器与解码器，
编码器根据协议对监视与控制数据(MCD)进行编码，
解码器根据协议对监视与控制数据(MCD)进行解码，
其中，设备驱动器支持功率控制相关数据(PCRD)的优先级。
根据本发明，设备驱动器以这样的方式支持优先级：其能够从接收到的数据包中提取优先级，并以这样的顺序对数据包进行处理：其中，具有最高优先级的数据包被首先处理。例如，这可以涉及：功率控制相关数据和监视与控制数据的子集相比具有较高的传送优先级。设备驱动器还具有用优先级定义对数据包进行编码的能力。另外，设备驱动器支持优先级被理解为几种不同协议的支持，其中，与来自另一协议相比，设备驱动器更快地对来自一个协议的数据包进行处理。
在本发明一实施例中，所述编码器支持优先级。
在本发明一实施例中，所述解码器支持优先级。
在本发明一实施例中，所述设备驱动器借助简单的二进制数字对至少一个高优先级数据包进行编码。
可通过将某些或全部数据消息——例如一个或两个字节——翻译为低级别指示以便对由于压缩数据包引起的传送时间进行最优化，数据可得到最优化，这属于本发明的范围。
附图说明
下面将参照附图介绍本发明，在附图中：
图1示出了从前面看的大型现代风力涡轮机；
图2示出了从侧面看的现有技术中已知的简化机舱的实施例的截面图；
图3示出了典型风电厂的概图；
图4示出了根据本发明一实施例的风电厂的数据网络；
图5示出了根据本发明一实施例对来自不同协议的数据进行处理的风力涡轮机；
图6a示出了根据本发明一实施例的数据包优先级实例的抽象概图；
图6b示出了本发明的另一实施例，其中，通过应用两种不同的协议来获得数据包之间的优先级；以及
图7示出了本发明一实施例，其包含进一步的网络。
具体实施方式
图1示出了现代风力涡轮机1。风力涡轮机1包含定位在基座上的塔架2。具有偏航(yaw)机构的风力涡轮机机舱3被放置在塔架2的顶部。
低速轴伸出机舱前部，并通过风力涡轮机轮毂(hub)4与风力涡轮机转子连接。风力涡轮机转子包含至少一个转子叶片，例如所示出的三个转子叶片5。
图2示出了从侧面看的机舱3的简化截面图。
机舱3存在多种变型和配置，但在大多数情况下，机舱3中的传动系14几乎总是包含一个或一个以上的下列部件：齿轮6、耦合(未示出)、某些类型的断开系统7以及发电机8。现代风力涡轮机1的机舱3也可包含转换器9、变换器(未示出)以及附加的外围设备，例如进一步的功率处理设备、控制柜、液压系统、冷却系统等等。
包含机舱部件6、7、8、9在内的整个机舱3的重量由负载承载结构10承载。部件6、7、8、9通常被放置在此共用负载承载机构10上和/或连接到此共用负载承载机构10。在此简化实施例中，负载承载结构10仅仅沿着机舱3的底部延伸，例如采用某些或全部部件6、7、8、9被连接于其上的基架(bed frame)的形式。在另一实施例中，负载承载结构10可包含将转子4的负载传送到塔架2的齿轮钟状物(gear bell)，或者，负载承载结构10可包含几个互联的部件，例如格子(latticework)。
典型的风力涡轮机可还包含多个传感器或仪表，例如振动传感器21、齿轮油温度计22以及发电机温度计23。注意，许多用于测量风力涡轮机状况的其他传感器和仪表被包含在典型的风力涡轮机中。
另外，在本发明的范围内可使用不同配置的风力涡轮机，例如无齿轮风力涡轮机/齿轮风力涡轮机、板上转换器/外部转换器/无转换器、叶片的数量等等。
图3示出了根据本发明的典型风电厂的概图。风电厂包含在陆上或海上成组位于同一区域内的多个风力涡轮机。风力涡轮机可被组装为构成可被连接到市电网的整体统一发电单元。风电厂典型地具有监视控制与数据采集(SCADA)服务器可位于其中的主导或控制站CS。应当注意，SCADA服务器是控制站的可选部分。控制站可包含多个计算机，其可连续监视风力涡轮机的状况，并收集关于其运行的统计数据。另外，控制站可对风电厂WF的风力涡轮机进行控制。控制站还可控制风力涡轮机内的多个开关设备、液压泵阀以及电动机，典型地通过与风力涡轮机的风力涡轮机控制器WTC的通信。控制站可本地或远程地经由数据通信网络DCN或公共数据通信网络PDCN——例如互联网——连接到风电厂网络DCN。经由数据通信网络DCN，功率控制相关数据PCRD被传送到风力涡轮机WT或从风力涡轮机WT传送。控制数据典型地可以为控制风力涡轮机的数据。这可以为例如对给定风力涡轮机的指示，以便在需要减小所产生的功率的情况下改变转子叶片的桨距角(pitch angle)。同时，数据通信网络DCN用于将监视与控制数据MCD传送到风电厂中的风力涡轮机或从风电厂中的风力涡轮机传送。这可以为例如风力涡轮机的阀的压力表的读数。数据通信网络DCN可以包含例如局域网LAN和/或公共数据连接网络，例如互联网。
与现有技术相关联的一个问题是功率控制相关数据PCRD——其典型地为非常重要且关键的数据——受到长时间的传送时间，这是由于系统的缓冲器和队列中的等待时间。这些缓冲器和队列缓慢的原因在于大量监视与控制数据MCD将连续流过系统。本发明通过将优先级引入风力涡轮机数据通信网络DCN来克服了此问题。因此，根据本发明，功率控制相关数据PCRD具有与所述监视与控制数据MCD的一子集相比较高的传送优先级。
图4示出了根据本发明一实施例的风电厂的数据网络。该图示出了：多个风力涡轮机WT1，WT2，......，WTn；中央控制站CS；交换机SW；风力涡轮机交换机WT1SW，WT2SW，......，WTnSW。风力涡轮机WT1，WT2，......，WTn各自与风力涡轮机控制器WTC以及与输入缓冲器IBUF及输出缓冲器OBUF有关的数据端口DP相关联。另外，该图示出了功率控制指示PCI1以及数据通信网络DCN、DCN1。风力涡轮机交换机WT1SW，WT2SW，......，WTnSW在本发明一实施例中通过在具有较低传送优先级的数据之前传送具有较高传送优先级的数据来支持传送优先级。传送优先级可在数据包中隐含地指定，例如通过GOOSE/GSSE数据包。SCADA服务器可被包含在控制站中。例如，中央控制站CS可在本发明一实施例中产生功率控制指示PCI1，其在此实例中包含到风力涡轮机二号WT2的指示。此功率控制指示PCI1包含至少一个数据包，该数据包可包含功率控制相关数据PCRD和/或监视与控制数据MCD。
风力涡轮机控制器与数据端口可位于相关的风力涡轮机WT1，WT2，......，WTn内部，例如在塔架、机舱等等之中，或者，其可位于风力涡轮机WT1，WT2，......，WTn外部。
在此附图中，示出了数据包——例如功率控制指示PCI1——典型地必须经过几个交叉点即交换机SW、风力涡轮机交换机WT1SW与WTnSW、风力涡轮机1 WT1以及风力涡轮机n WTn的输入与输出缓冲器IBUF与OBUF，到达其在风力涡轮机2 WT2中的目的地。这可能涉及由于许多其他数据包总是通过这些交叉点被传送——其在这种方式下暂时阻塞功率控制指示PCI1的传送——所引起的延迟。这可能涉及风电厂到市电网的电气输出中的关键误差。应当注意，所示出的网络元件的菊花式链接只是代表几种可用网络结构中的一种。
还应注意，本图仅仅是可实现本发明的风电厂的几种可用数据通信网络的一种。
图5示出了与根据本发明一实施例的风力涡轮机WT有关的风力涡轮机控制器WTC。该图还示出了：设备驱动器DD；数据端口DP；几种协议控制器P1C，P2C，......PnC；不同协议的数据包P1DP，P2DP，......PnDP；数据通信网络DCN；公共数据通信网络PDCN以及中央控制站CS。
风力涡轮机控制器WTC可位于风力涡轮机WT内部或外部。
该图显示，设备驱动器对数据端口DP上的进入功率控制指示进行处理。功率控制指示被包含在数据包P1DP，P2DP，......，PnDP之中，并在此实例中由不同的协议来定义。因此，该图显示，设备驱动器DD支持不同的协议，在此图中，由协议1数据包P1DP、协议2数据包P2DP以及协议n数据包PnDP来示出。设备驱动器将进入的数据包传送到包含用于根据当前协议对指示进行解码的装置的正确的协议控制器P1C，P2C，......，PnC，此后，指示在风力涡轮机WT中被执行。中央控制站CS可以与SCADA服务器相关，并可本地或与风力涡轮机控制器WTC远程地定位。中央控制站CS可以与数据通信网络DCN或公共数据通信网络PDCN有关。
图6a示出了根据本发明一实施例的数据包优先级实例的抽象概图。该图示出了源S、目的地D、数据包DP1、高优先级数据包DP1h。
典型地，几个数据包被连续从源S传送到目的地D。源和目的地可均构成与风力涡轮机有关的装置或与任何类型的控制单元——例如控制站CS、中央控制站CS、中间交换机或风力涡轮机控制器WTC——有关的装置。该图显示出队列或缓冲器中的多个数据包DP1、PD1h从源S被传送到目的地D的实例。根据现有技术，这些队列或缓冲器使用FIFO原理(先入先出)，其中，以特定顺序接收的所有数据字节以此同样的顺序被进一步传送。根据本发明，一个数据包DP1h为高优先级数据包。此包DP1h根据本发明移动到前导位置，且以这样的方式在目的地D中以与典型地包含低优先级数据的其他数据包DP1相比较快地受到处理。
低优先级数据的实例为温度数据，包含例如总运行小时、总结的平均值等等的日记数据文件。
高优先级包DP1h可典型地包含功率控制相关数据(PCRD)，具有低优先级数据的数据包DP1可典型地包含监视与控制数据(MCD)。
下面列出了将被分配较高传送优先级的、例如在风力涡轮机控制器WTC中与风力涡轮机相关读取的数据的实例：
“有功功率测量”。有功功率是风力涡轮机产生的将被直接使用的总功率。
“功率设置点”指的是可涉及功率因数调节——即有功与无功之间的关系——的标准公知测量。例如，该调节可以涉及借助对两个或两个以上的风力涡轮机进行服务的中央控制单元执行的功率调节。这样的中央控制可以是连续的，或者自动和/或手动地在有时候被初始化。
“涡轮机运行状态”包含风力涡轮机的当前运行状态的信息，例如风力涡轮机是否被关闭。
“无功功率测量”。无功功率是不产生任何有用功的功率——其在电流与电压不同相时产生，并能使用电容器或其他装置进行校正。
将被分配较高传送优先级的从控制站——例如与风力涡轮机相关的SCADA服务器——发送的运行指示数据的实例为：
“有功功率设置点”，将无功功率设置为给定值的指示。
“无功功率设置点”，将有功功率设置为给定值的指示。
“功率因数设置点”，将功率因数(cos(phi))设置为给定值的指示。
“涡轮机运行状态”，将涡轮机运行状态设置为给定状态——例如“关闭”——的指示。
还应注意，除了上面提到的实例外的许多其他数据可根据本发明分配较高的传送优先级。
数据包DP1、PD1h可以指任何参照风力涡轮机SCADA通信系统使用的协议，例如基于XML、MMS、web服务等。或者，其可以为包含根据下面的实例的优先级定义的协议。
下面示出和介绍了在本发明的范围内根据图6a的几种可用的优先级编码和/或解码技术之一的实例。数据包的编码/解码用下面的协议语法来建立：request
                              <SOH>
                             TurbinelD
                              <STX>
                             Priority
                              <ETX>
                 RequestlD
                   <ENQ>
                SequencelD
                   <ACK>
               TelegramType
                   <BEL>
           WriteTelegramNumber
                   <BS>
      WriteTelegramASCIIBinHexMask
                   <HT>
WriteValuel<GS>WriteValue2<GS>...WriteValueN
                   <LF>
            ReadTelegramNumber
                   <VT>
       ReadTelegramASCIIBinHexMask
                   <EOT>
从风力涡轮机控制器WTC回到中央控制站CS的应答具有如下的格式：
                        <SOH>
                      TurbinelD
                        <STX>
                      Priority
                        <ETX>
                      RequestlD
                        <ENQ>
                     SequencelD
                        <ACK>
                    TelegramType
                           <BEL>
                   WriteTelegramNumber
                           <BS>
               WriteTelegramASCIIBinHexMask
                           <HT>
WriteValuelStatus<GS>WriteValue2Status<GS>...WriteValueNStatu
                           S
                           <LF>
                    ReadTelegramNumber
                           <VT>
               ReadTelegramASCIIBinHexMask
                           <FF>
ReadValuel<FS>ReadValuelQuality<GS>ReadValue2<FS>ReadValu
                         e2Quality<GS>
                ReadValueN<FS>ReadValueNQuality
                            <EOT>
“<character>”是指如下面列出和简单解释的根据ISO/IEC646标准的ASCII控制字符(ASCII码：美国标准信息交换码)。
建立解码，以便关于优先级对进入的数据包进行解码，并保证进入的具有高优先级的数据包被识别出并得到相应的处理。
在数据包传送目的地D侧，数据包的处理根据上面的语法首先涉及识别出有关的高优先级数据。这可在一开始由与当前队列或缓冲器有关的设备驱动器DD通过对进入的数据包进行解码来进行，以根据上面的实例提取与控制字符<STX>有关地读取的数据包的优先级定义。
上面的实例中的<“character”>指的是下面列出并简短解释的标准ASCII控制字符(ASCII码：美国标准信息交换码)。
Figure A200780032127D00181
本发明范围内可用的数据传送规定的另一实例为可扩展标记语言(XML)web服务。
XML web服务典型地使用简单对象访问协议(SOAP)以进行通信。SOAP为简单的基于XML的协议，以便使应用通过超文本传输协议(HTTP)交换信息。SOAP为用于访问web服务的协议。
SOAP web服务定义了通过HTTP使用远程过程调用(RPC)来通信的方法。SOAP提供了在运行在相同或不同的操作系统上、采用相同或不同的技术和编程语言的应用之间通信的方法。
SOAP请求和SOAP响应的实例可在下面找到：
SOAP请求：
POST/GetActivePowerSetPointHTTP/1.1
Host:www.WT01.com
Content-Type:text/xml；charset＝＂utf-8＂
Content-Length:nnnn
SOAPAction:＂Some-URI＂
<SOAP-ENV:Envelope
xmlns:SOAP-ENV＝＂http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/＂
SOAP-ENV:encodingStyle＝＂http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/＂>
<SOAP-ENV:Body>
<m:GetActivePowerSetPointxmlns:m＝＂Some-URI＂>
<symbol>DIS</symbol>
</m:GetActivePowerSetPoint>
</SOAP-ENV:Body>
</SOAP-ENV:Envelope>
SOAP响应：
HTTP/1.1200OK
Content-Type:text/xml；charset＝＂utf-8＂
Content-Length:nnnn
<SOAP-ENV:Envelope
xmlns:SOAP-ENV＝＂http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/＂
SOAP-ENV:encodingStyle＝＂http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/＂/>
<SOAP-ENV:Body>
<m:GetActivePowerSetPointResponsexmlns:m＝＂Some-URI＂>
<Value>2300</Value>
</m:GetActivePowerSetPointResponse>
</SOAP-ENV：Body>
</SOAP-ENV:Envelope>
SOAP消息可以以这样的方式用于从风力涡轮机控制器向控制站检索信息或反之亦然。web服务可位于与风力涡轮机有关的web服务器上，并可以以任何编程语言编码，例如C++、C#、Java。上面的实例仅仅构成使用SOAP与web服务的许多方法中的一个实例。
应当强调，上面规定的用于优先级解码和编码的语法仅仅表示本发明的范围内的几种可用实施例的一种。
图6b示出了本发明的进一步的实施例，其中，数据包之间的优先级通过应用两种不同的协议获得，一个应用于低优先级数据，另一个应用于高优先级数据。
该图显示出根据本发明一实施例通过两种不同协议的示例性数据包优先级的抽象概图。该图显示出源S、目的地D、协议1的数据包DP1以及协议2的数据包DP2。
该图显示出这样的实例：在队列或缓冲器中的协议1的多个数据包DP1以及协议2的数据包DP2从源S被传送到目的地D。根据现有技术，这些队列或缓冲器使用FIFO原理(先入先出)，其中，以特定顺序接收的所有数据字节以此相同顺序进一步传送。协议2的数据包DP2根据本发明被移动到前导位置，且以这样的方式在目的地D上与将典型地包含低优先级数据的其他数据包DP1相比较快地受到处理。
参照图5a、6b所示出的依赖于优先级的数据处理可根据本发明由与风力涡轮机SCADA系统中的任何队列、缓冲器或交叉点相关联的软件或硬件进行，例如设备驱动器DD。实例为数据端口DP、输入缓冲器IBUF、输出缓冲器OBUF、队列等。
图7示出了本发明的进一步的实施例，其中，功率相关控制网络的优先级通过建立用于高优先级数据包的分立的专用网络来建立。
该图显示出根据本发明一实施例的风电厂的数据网络。该图显示出：多个风力涡轮机WT1、WT2、......WTn；中央控制站CS；交换机SW。各个风力涡轮机WT1、WT2、......WTn与风力涡轮机控制器WTC相关联，数据端口DP与输入缓冲器IBUF以及输出缓冲器OBUF相关联。另外，该图显示出功率控制指示PCI1以及数据通信网络DCN、DCN1。
中央控制站CS可根据本发明一实施例与SCADA服务器相关联。
在本发明一实施例中，例如，中央控制站CS可产生功率控制指示PCI1，其在此实例中包含到风力涡轮机2号WT2的指示。功率控制指示PCI1包含至少一个数据包，该数据包可包含功率控制相关数据PCRD和/或监视与控制数据MCD。
风力涡轮机控制器和数据端口可位于相关的风力涡轮机WT1、WT2、......WTn内部，例如在塔架、机舱等等之中，或者，其可被定位在风力涡轮机WT1、WT2、......WTn外部。
根据本发明此实施例，通过到风电厂的所有风力涡轮机的附加的电缆/网络，可建立用于高优先级功率控制相关数据PRDC的直接路径。布线可以是并联或串联连接的，类似于所示出的菊花链。于是，这种附加的网络将构成这样的网络：其仅用于传送重要且关键的数据，例如功率控制相关数据PCRD。这种方式，关键数据从不会由于较不关键的数据占据网络而被延迟。根据本图，显然可存在用于各风力涡轮机的风力涡轮机交换机，如同参照图4的情况那样。

Claims (22)

1.一种至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，所述至少两个风力涡轮机经由数据通信网络(DCN)来通信，其中，
-所述数据通信网络向以及从所述至少两个风力涡轮机(WT)传送监视与控制数据(MCD)，
-所述数据通信网络向以及从所述至少两个风力涡轮机(WT)传送功率控制相关数据(PCRD)，
-所述功率控制相关数据(PCRD)具有与所述监视与控制数据(MCD)的子集相比较高的传送优先级，且其中
-所述传送优先级关于协议来定义。
2.根据权利要求1的至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，具有高传送优先级的所述功率控制相关数据(PCRD)包含关于有功功率的信息。
3.根据权利要求1或2的至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，具有高传送优先级的所述功率控制相关数据(PCRD)包含关于无功功率的信息。
4.根据权利要求1-3中任意一项的至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，具有高传送优先级的所述功率控制相关数据(PCRD)包括功率因数调节数据。
5.根据权利要求1-4中任意一项的至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，所述监视与控制数据(MCD)经由数据通信网络(DCN)被传送到所述至少两个风力涡轮机(WT)以及从所述至少两个风力涡轮机(WT)被传送。
6.根据权利要求1-5中任意一项的至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，所述数据通信网络是铜、光纤或无线网络或这些的组合。
7.根据权利要求1-6中任意一项的至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，具有较高的传送优先级的所述功率控制相关数据经由进一步的网络连接(FN)被传送。
8.根据权利要求1-7中任意一项的至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，作为具有不同优先级的数据包，具有较高传送优先级的功率控制相关数据(PCRD)以及所述监视与控制数据(MCD)经由相同的数据通信网络(DCN)被传送。
9.根据权利要求1-8中任意一项的至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，所述至少两个风力涡轮机包含这样的装置：其用于对数据包进行编码，包括优先级的说明。
10.根据权利要求1-9中任意一项的至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，所述至少两个风力涡轮机包含这样的装置：其用于对数据包进行解码，包括优先级的检测。
11.根据权利要求1-10中任意一项的至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，所述功率控制相关数据包含与风力涡轮机有关的一个或一个以上的测量的表征。
12.根据权利要求1-11中任意一项的至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，所述监视与控制数据(MCD)作为与优先级相关联的数据包被传送。
13.根据权利要求1-12中任意一项的至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，所述监视与控制数据(MCD)作为与优先级相关联的数据包被传送，且其中，所述数据包根据合并有优先级的单一协议被编码。
14.根据权利要求1-13中任意一项的至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，所述监视与控制数据(MCD)作为与优先级相关联的数据包被传送，且其中，所述数据包根据至少两个不同的协议被编码，且其中，不同的协议指定不同的对应优先级。
15.根据权利要求1-14中任意一项的至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，所述监视与控制数据(MCD)作为与优先级相关联的一个协议的数据包被传送，且其中，所述优先级在所述协议中定义。
16.根据权利要求1-15中任意一项的至少两个分布式风力涡轮机的系统，其中，所述系统至少部分地为SCADA系统的一部分。
17，一种风力涡轮机，其包含至少一个交叉点，所述交叉点与对通过所述交叉点传送的监视与控制数据(MCD)进行缓冲的至少一个数据缓冲器(DB)通信，其中，监视与控制数据(MCD)的所述缓冲依赖于与所述监视与控制数据(MCD)相关联的优先级。
18.一种风力涡轮机，其包含至少一个交叉点，所述交叉点与对通过所述交叉点传送的监视与控制数据(MCD)进行缓冲的至少一个数据缓冲器(DB)通信，其中，监视与控制数据(MCD)的所述缓冲依赖于与所述监视与控制数据(MCD)相关联的优先级，且其中，功率控制相关数据(PRCD)具有高的优先级。
19.与功率控制相关数据(PCRD)在分布式风力涡轮机网络中的通信相关的优先级的应用。
20.一种数据通信网络中的风力涡轮机交叉点的设备驱动器，其中，
-所述设备驱动器包含编码器与解码器，
-所述编码器根据协议对监视与控制数据(MCD)进行编码，
-所述解码器根据协议对监视与控制数据(MCD)进行解码，
且其中，设备驱动器支持功率控制相关数据(PCRD)的优先级。
21.根据权利要求20的设备驱动器，其中，所述编码器支持优先级。
22.根据权利要求20或21的设备驱动器，其中，所述解码器支持优先级。
23.根据权利要求20-22的设备驱动器，其中，所述设备驱动器借助简单的二进制数字对至少一个高优先级数据包进行编码。
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