CN102854861B - 一种风力发电机组数据采集和分析方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风力发电机组数据采集和分析方法及装置，方法包括如下步骤：步骤A，通过与风力发电机组主控PLC通讯连接来进行数据采集，采用多线程的方式进行高频数据采集及低频数据采集并保存；步骤B，对采集并保存的数据进行分析；装置包括与风力发电机组主控PLC通过通讯模块连接的数据采集模块，还包括数据存储模块及数据分析模块；所述数据采集模块包括高频数据采集模块及低频数据采集模块，所述高频数据采集模块及低频数据采集模块分别与数据存储模块连接，所述数据存储模块与数据分析模块连接。本发明通过多线程方式实现了风力发电机组数据采集的实时性和完整性，实现方便，降低成本。

Description

一种风力发电机组数据采集和分析方法及装置
技术领域
本发明涉及风力发电领域，具体地，涉及一种风力发电机组数据采集和分析方法及装置。
背景技术
近年来随着全球对清洁能源的大力推动，风力发电产业得到快速发展，风力发电场装机容量逐年上升，风力发电所占的比例越来越大，已逐渐成为了一种常规能源。风力发电机组运行数据成为机组运行稳定性的关键因素之一，其中风力发电机组运行数据的实时性和可靠性尤为重要。
风力发电机组运行数据能为风力发电机组运行状态监控、故障诊断及控制优化提供宝贵的支持。传统OPCServer技术，有两方面缺点：
1)费用问题。一个OPCServer服务只免费采集5台风机数据，超出部分机组需要重新购买该服务，一个OPCServer服务费用大概5万元人民币。按照目前一个5万KW装机容量的风场，需要2MW风机25台，1.5MW风机33台。如果采用OPCServer技术采集数据，2MW需要多支付大约20万元，1.5MW需要多支付大约30万元。
2)实时性问题。风力发电机组控制系统的特点是控制参数多、执行周期短、响应命令快，一个程序的执行周期通常大约10毫秒。风力发电机组是由多控制部件共同组成，控制参数一般都会上千个，因此通过OPCServer读取参数耗时远大于执行周期，采集数据的实时性就得不到保证。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种风力发电机组数据采集和分析方法及装置，以达到既能节约成本又能最大程度地采集实时数据功能，从而对机组的运行进行实时监测，进一步为机组故障诊断和优化提供支持。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种风力发电机组数据采集和分析方法，包括如下步骤：步骤A，通过与风力发电机组主控PLC通讯连接来进行数据采集，采用多线程的方式进行高频数据采集及低频数据采集并保存；步骤B，对采集并保存的数据进行分析。
进一步地，在步骤A中，所述高频数据采集的周期设置为与风力发电机组控制系统执行周期保持一致，所述低频数据采集的周期设置为与采集完风力发电机组所有数据的周期保持一致。
进一步地，在步骤A中，所述通讯连接采用TCP/IP协议的形式。
进一步地，在步骤B中，所述分析方法为解析采集并保存的数据，然后通过曲线图展示风力发电机组运行中参数变化。
一种风力发电机组数据采集和分析装置，包括：与风力发电机组主控PLC通过通讯模块连接的数据采集模块，还包括数据存储模块及数据分析模块；所述数据采集模块包括高频数据采集模块及低频数据采集模块，所述高频数据采集模块及低频数据采集模块分别与数据存储模块连接，所述数据存储模块与数据分析模块连接。
进一步地，所述数据分析模块包括与数据存储模块连接的数据解析模块及与数据解析模块连接的图形展示模块。
进一步地，所述风力发电机组主控PLC采用巴合曼控制器，所述数据采集模块采用M1com接口与巴合曼控制器连接，所述M1com接口为巴合曼控制器为外部访问控制器数据提供的接口。
本发明由于采用以上技术方案，其具有以下有益效果：
（1）通过使用M1com实现对风力发电机组数据实时采集，通过多线程方式实现了风力发电机组数据采集实时性和完整性。
（2）有效利用数据并将参数以曲线图方式展示，为风力发电机组运行状态监控、故障诊断和优化提供支持。
（3）本发明实现方便，降低成本。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的风力发电机组数据采集和分析装置的连接框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的风力发电机组数据采集和分析装置，包括：与风力发电机组主控PLC通过通讯模块连接的数据采集模块，还包括数据存储模块及数据分析模块；数据采集模块包括高频数据采集模块及低频数据采集模块，高频数据采集模块及低频数据采集模块分别与数据存储模块连接；数据分析模块包括与数据存储模块连接的数据解析模块及与数据解析模块连接的图形展示模块。
其中，风力发电机组主控PLC采用巴合曼控制器，其主要用于控制风力发电机组正常运行。
通讯模块采用TCP/IP通讯协议，主要用于完成对数据采集模块与风力发电机组主控PLC的数据传输。
数据采集模块主要使用M1com（巴合曼控制器为外部访问控制器数据提供的接口）采集数据并通过数据存储模块保存。经测试，如果采集全部风力发电机组参数，耗时远超过风力发电机组的控制系统执行周期。因此为实现控制参数对风力发电机组命令响应的实时性，使用高频数据和低频数据，并采用多线程方式实现高低频数据的采集和保存。高频数据采集的周期设置为与风力发电机组控制系统执行周期保持一致，保证采集数据的实时性和真实性。低频数据采集的周期设置为与采集风力发电机组所有数据的周期保持一致，保证采集数据的完整性。数据采集能获取第一手的运行数据，为了更好地利用这些宝贵的数据来为提高风力发电机组性能服务，如上所述，通过采用本发明的数据分析模块，可以完成采集数据的解析和图形化展示的功能，通过形成控制参数曲线，便于分析风力发电机组性能和进行故障诊断。
综上所述，本发明的风力发电机组数据采集和分析方法，包括如下步骤：
步骤A，通过与风力发电机组主控PLC通讯连接来进行数据采集，采用多线程的方式进行高频数据采集及低频数据采集并保存；
步骤B，对采集并保存的数据进行分析。
其中，在步骤A中，所述通讯连接采用TCP/IP协议的形式；所述高频数据采集的周期设置为与风力发电机组控制系统执行周期保持一致，所述低频数据采集的周期设置为与采集完风力发电机组所有数据的周期保持一致。在步骤B中，所述分析方法为解析采集并保存的数据，然后通过曲线图展示风力发电机组运行中参数变化。
本发明通过采用上述装置和方法，可以实现风力发电机组数据采集和运行分析功能，为故障诊断和优化提供数据支持，且成本较低，易于实现和推广。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种风力发电机组数据采集和分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A，通过与风力发电机组主控PLC通讯连接来进行数据采集，采用多线程的方式进行高频数据采集及低频数据采集并保存，所述高频数据采集的周期设置为与风力发电机组控制系统执行周期保持一致，所述低频数据采集的周期设置为与采集完风力发电机组所有数据的周期保持一致；
步骤B，对采集并保存的数据进行分析。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组数据采集和分析方法，其特征在于，在步骤A中，所述通讯连接采用TCP/IP协议的形式。
3.根据权利要求1所述的风力发电机组数据采集和分析方法，其特征在于，在步骤B中，所述分析方法为解析采集并保存的数据，然后通过曲线图展示风力发电机组运行中参数变化。
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