CN108063460A - 能量管理系统及风电场 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种能量管理系统及风电场，涉及风电场的技术领域，该能量管理系统包括：采集系统、调节系统和控制系统，控制系统通过通讯设备分别与采集系统和调节系统相连，其中，采集系统安装在被管理风电场，用于获取被管理风电场的工作参数信息，并将工作参数信息发送到控制系统；控制系统用于获取工作参数信息，并基于工作参数信息生成调节信号，将调节信号发送到调节系统；调节系统用于获取调节信号，并根据调节信号对被管理风电场进行调节，其中，通讯设备包括有线通讯设备和无线通讯设备，且有线通讯设备和无线通讯设备相互备用冗余。本发明缓解了传统能量管理系统不利于风电场响应电网调度的技术问题。

Description

能量管理系统及风电场
技术领域
本发明涉及风电场的技术领域，尤其是涉及一种能量管理系统及风电场。
背景技术
为了顺应当前高供电量的需求，各风电场所使用的风机系统在体积上日益大型化，大型化风机的固有振动频率较低，而由风速的范德霍芬频谱可知：风场中风速低频部分能量集中，因而，大型化风机易受风场能量集中部分的激励作用而发生共振现象，且所发生的共振现象中风机振动幅度非常强烈，从而风机会受到较严重损害，甚至引发风电场的严重故障。
目前很多风电场采用有线通讯系统进行信息传输，因而，在风电场出现故障后，通讯线路需被检修和更换。鉴于通讯线路跨度范围大，尤其是对于海上风电场来说，通讯线路多敷设在较恶劣的环境下，因而，线路的检修和更换需承担高昂的成本。在此背景下，基于无线传感网络的风电场能量管理系统得以提出。然而，现有技术中的风电场能量管理系统会产生较大的通讯迟延，不利于风电场友好响应电网调度。
针对传统能量管理系统不利于风电场响应电网调度的技术问题，目前缺乏有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能量管理系统及风电场，以缓解传统能量管理系统不利于风电场响应电网调度的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种能量管理系统，包括：采集系统、调节系统和控制系统，所述控制系统通过通讯设备分别与所述采集系统和所述调节系统相连，其中，
所述采集系统安装在被管理风电场，用于获取所述被管理风电场的工作参数信息，并将所述工作参数信息发送到所述控制系统；
所述控制系统用于获取所述工作参数信息，并基于所述工作参数信息生成调节信号，将所述调节信号发送到所述调节系统；
所述调节系统用于获取所述调节信号，并根据所述调节信号对所述被管理风电场进行调节，其中，
所述通讯设备包括有线通讯设备和无线通讯设备，且所述有线通讯设备和所述无线通讯设备相互备用冗余。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述有线通讯设备包括第一交换机和以太光纤环网，其中，所述第一交换机安装在所述被管理风电场，所述第一交换机分别与所述采集系统和所述调节系统连接，并通过所述以太光纤环网和所述控制系统连接；
所述无线通讯设备包括移动通信网关，其中，所述移动通信网关安装在所述被管理风电场，所述移动通信网关分别与所述采集系统和所述调节系统进行无线连接，并通过通信基站和所述控制系统无线连接。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述采集系统包括多个子系统，所述被管理风电场的一个风机安装有一个所述子系统，所述子系统包括第一采集模块、第二采集模块和信息传输设备，其中，
所述第一采集模块包括无线传感器，所述无线传感器设置在相应所述风机的风轮上，用于采集风轮参数；
所述第二采集模块包括有线传感器，所述有线传感器设置在相应所述风机的机舱内，用于采集机舱参数；
所述信息传输设备分别与所述无线传感器和所述有线传感器连接，用于接收所述风轮参数和所述机舱参数，并将所述风轮参数和所述机舱参数发送到所述控制系统，其中，所述风轮参数和所述机舱参数所属于所述工作参数信息。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述无线传感器的数量为多个，所述第一采集模块还包括路由器和协调器，其中，
所述路由器分别和多个所述无线传感器连接；
所述协调器和所述路由器无线连接，且所述协调器和所述信息传输设备连接。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述协调器的数量为多个，且所述协调器的数量和所述子系统的数量相等，其中，一个所述第一采集模块包括一个所述协调器，一个所述子系统包括一个所述第一采集模块；
多个所述协调器之间通过无线连接构成多智能体通信网络，其中，所述多智能体通信网络用于传递协调信息，以通过所述协调信息控制所述被管理风电场的多个风机以预设功率进行工作，其中，
所述协调信息所属于所述调节信号。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第二采集模块还包括子控制器，所述子控制器分别和所述信息传输设备连接，其中，
所述子控制器和所述有线传感器连接，用于将所述有线传感器采集的所述机舱参数传输到所述信息传输设备；
所述子控制器还和所述调节系统连接，用于接收所述信息传输设备发送的机舱调节子信号，并将所述机舱调节子信号发送给所述调节系统，以通过所述调节系统调节相应所述风机的机舱工作状态，其中，
所述机舱调节子信号所属于所述调节信号。
结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述信息传输设备包括：多模光纤、第二交换机、第三交换机，其中，
所述第二交换机安装在所述被管理风电场的风机机舱内，所述第二交换机通过所述多模光纤分别与所述协调器和所述子控制器连接；
所述第三交换机安装在所述被管理风电场中塔筒的塔底，所述第三交换机通过所述多模光纤分别与所述第二交换机和所述第一交换机连接。
结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述控制系统包括能量管理器、场站监控服务器、AGC/AVC调度服务器、预测服务器和分配服务器，其中，
所述场站监控服务器、所述AGC/AVC调度服务器、所述预测服务器和所述分配服务器分别与所述能量管理器连接，所述能量管理器通过所述以太光纤环网和所述第一交换机连接，并通过通信基站和所述移动通信网关连接；
所述能量管理器用于接收所述工作参数信息；
所述场站监控服务器用于获取所述能量管理器接收到的所述工作参数信息，以供所述被管理风电场的工作人员获知所述工作参数信息；
所述AGC/AVC调度服务器用于向所述能量管理器传输AGC/AVC调度信息；
所述预测服务器用于获取所述能量管理器接收到的所述工作参数信息，根据所述工作参数信息对所述被管理风电场的发电能力进行预测得到预测信息，并将所述预测信号发送到所述能量管理器；
所述分配服务器用于向所述能量管理器发送风速时空分布信息；
所述能量管理器还用于根据接收到的所述AGC/AVC调度信息、所述预测信息、所述风速时空分布信息生成协调调度指令，以使所述协调器基于所述协调调度指令生成所述协调信息。
结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述能量管理器和并网点通过移动通信网络或光纤连接，所述并网点通过移动通信网络或光纤将电网频率偏差信号发送到所述能量管理器，以使所述能量管理器对电网频率进行调节，
其中，所述并网点为所述被管理风电场的三相交流电输出的合并节点，且所述并网点和目标电网连接，所述目标电网为由所述被管理风电场供电的电网。
第二方面，本发明实施例还提供了一种风电场，所述风电场通过第一方面所述的能量管理系统进行能量管理。
本发明实施例带来了以下有益效果：该能量管理系统包括：采集系统、调节系统和控制系统，控制系统通过通讯设备分别与采集系统和调节系统相连，其中，采集系统安装在被管理风电场，用于获取被管理风电场的工作参数信息，并将工作参数信息发送到控制系统；控制系统用于获取工作参数信息，并基于工作参数信息生成调节信号，将调节信号发送到调节系统；调节系统用于获取调节信号，并根据调节信号对被管理风电场进行调节，其中，通讯设备包括有线通讯设备和无线通讯设备，且有线通讯设备和无线通讯设备相互备用冗余，从而为控制系统与采集系统、调节系统之间增设了通信链路，且相互备用冗余的有线通讯设备和无线通讯设备为通讯的可靠进行提供了保障，有利于信号的及时传输，因而，缓解了传统能量管理系统不利于风电场响应电网调度的技术问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种能量管理系统的结构框图；
图2为本发明实施例一提供的一种风机内通讯网络架构示意图图；
图3为本发明实施例一提供的一种风机间通讯网络架构示意图图；
图4为本发明实施例一提供的一种能量管理系统的网络架构示意图；
图5为本发明实施例一提供的一种多智能体通信网络的架构示意图。
图标：100-采集系统；101-无线传感器；102-有线传感器；103-路由器；104-协调器；105-多模光纤；106-第二交换机；107-第三交换机；108-机舱控制器；109-变桨控制器；200-调节系统；201-主控制机柜；300-控制系统；301-能量管理器；302-场站监控服务器；303-AGC/AVC调度服务器；304-预测服务器；305-分配服务器；306-并网点；307-目标电网；400-通讯设备；401-第一交换机；402-以太光纤环网；403-移动通信网关；404-通信基站。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，基于无线传感网络的风电场能量管理系统，在通讯中常常出现通讯延迟的现象，这不利于风电场友好响应电网调度和参与电网辅助调频。基于此，本发明实施例提供的一种能量管理系统及风电场，可以缓解传统能量管理系统不利于风电场响应电网调度和参与电网辅助调频的技术问题。
实施例一
图1到图5所示为本发明实施例提供的一种能量管理系统。
参照图1，该能量管理系统，包括：
采集系统100、调节系统200和控制系统300，控制系统300通过通讯设备400分别与采集系统100和调节系统200相连，其中，
采集系统100安装在被管理风电场，用于获取被管理风电场的工作参数信息，并将工作参数信息发送到控制系统300；
控制系统300用于获取工作参数信息，并基于工作参数信息生成调节信号，将调节信号发送到调节系统200；
调节系统200用于获取调节信号，并根据调节信号对被管理风电场进行调节，其中，
通讯设备400包括有线通讯设备和无线通讯设备，且有线通讯设备和无线通讯设备相互备用冗余。
需要说明的是，被管理风电场的工作参数信息不仅包括被管理风电场中风机的运行参数，还包括被管理风电场中的环境信息参数，其中，被管理风电场中环境信息参数表征着被管理风电场可利用自然风能的能量，而被管理风电场中风机的运行参数表征着当前被管理风电场的发电能力。
本发明实施例中，通讯设备400包括有线通讯设备和无线通讯设备，且有线通讯设备和无线通讯设备相互备用冗余，即，本发明实施例提供了一种基于无线/有线联合通讯架构的能量管理系统，从而为控制系统300与采集系统100、调节系统200之间增设了通信链路，且相互备用冗余的有线通讯设备和无线通讯设备为通讯的可靠进行提供了保障，有利于工作参数信息的及时传输，增强了对风电场风机和环境的感知能力；同时，有利于调节信号的及时传输，增强了对风机调控的及时性，因而，便于风机对电网调度的响应，缓解了传统能量管理系统不利于风电场响应电网调度的技术问题。
具体地，本发明实施例的一个可选实施方式中提供了有线通讯设备和无线通讯设备的详细架构，其中，
有线通讯设备包括第一交换机401和以太光纤环网402，其中，第一交换机401安装在被管理风电场，第一交换机401分别与采集系统100和调节系统200连接，并通过以太光纤环网402和控制系统300连接；
无线通讯设备包括移动通信网关403，其中，移动通信网关403安装在被管理风电场，移动通信网关403分别与采集系统100和调节系统200进行无线连接，并通过通信基站404和控制系统300无线连接。
需要说明的是，第一交换机401为光纤环网交换机，光纤环网交换机安装在被管理风电场，负责向控制系统300通过以太光纤环网402发送工作参数信息，并通过以太光纤环网402接收控制系统300发送的调节信号。
移动通信网关403可以采用4G移动通信网关，移动通信网关403可以安装在被管理风电场的预设风机位置，移动通信网关403用于将被管理风电场的无线通讯转化为移动通讯，在无线通讯网络采用ZigBee无线传输网络且移动通讯采用4G通讯的情况下，ZigBee无线传输网络可根据IEEE 802.15.4协议无缝集成到4G通信网络。控制系统300自带移动通讯网络信号收发装置，以实现和移动通信网关403进行移动通讯信号的传输。
有线通讯设备和无线通讯设备相互备用冗余通讯架构的实现，可以是先通过有线通讯设备进行信息传输，而在有线通讯设备的信息传输网络受到不可测损坏后再采用无线通讯设备进行信息传输。
下面依次对采集系统100、调节系统200和控制系统300做详细介绍：
(一)采集系统100
本发明实施例的另一个可选实施方式中，采集系统100包括多个子系统，被管理风电场的一个风机安装有一个子系统，子系统包括第一采集模块、第二采集模块和信息传输设备，其中，
第一采集模块包括无线传感器101，无线传感器101设置在相应风机的风轮上，用于采集风轮参数；
第二采集模块包括有线传感器102，有线传感器102设置在相应风机的机舱内，用于采集机舱参数；
信息传输设备分别与无线传感器101和有线传感器102连接，用于接收风轮参数和机舱参数，并将风轮参数和机舱参数发送到控制系统300，其中，风轮参数和机舱参数所属于工作参数信息。
本发明实施例提供了一种通过无线传感网络和有线传感网络对每个风机进行信息采集的采集系统。
具体地，风机的风轮包括风机叶片，风轮参数值风轮附近的工作参数信息，无线传感器101例如有光纤传感器、温度传感器、加速度传感器等，其中，设置在风机叶片上的光纤传感器用于采集叶片的弯折程度信息，设置在风机风轮上的温度传感器用于采集风轮上的温度信息，设置在风机叶片上的加速度传感器用于采集风机叶片的振动信息，叶片的弯折程度信息、风轮上的温度信息、叶片的振动信息所属于所述工作参数信息。需要强调的是，无线传感器101可以包括光纤传感器、温度传感器、加速度传感器，但不限于这三种传感器。大型风机叶片存在传感器供电、信号采集难题，本发明实施例针对风轮参数采集采用无线传感器101，有效地解决了风机叶片的信号采集难题。
此外，有线传感器102例如有温度传感器，安装在风机机舱内的温度传感器用于检测机舱内的温度。同样，有线传感器102可以包括温度传感器，但不限于温度传感器。
需要说明的是，信息传输设备与无线传感器101之间的连接即采用无线传感网络，这里的无线传感网络可以采用ZigBee无线传感网络但不限定于采用ZigBee无线传感网络。信息传输设备与有线传感器102之间的连接即采用有线传感网络。
下面逐一对第一采集模块、信息传输设备和第二采集模块进行详细介绍：
1、第一采集模块
本发明实施例的另一个可选实施方式中，无线传感器101的数量为多个，第一采集模块还包括路由器103和协调器104，其中，
路由器103分别和多个无线传感器101连接；
协调器104和路由器103无线连接，且协调器104和信息传输设备连接。
具体地，多个无线传感器101通过路由器103将风轮参数发送给协调器104，然后协调器104再将风轮参数通过信息传输设备发送出去。
进一步，风机其他设备也可以通过组建短程ZigBee无线传感网络进行状态监测，从而可以通过组建无线传感网络实现关键测点的监测和通讯。
本发明实施例的另一个可选实施方式中提供了一种风机间组建无线传感网络的实例，如下：
协调器104的数量为多个，且协调器104的数量和子系统的数量相等，其中，一个第一采集模块包括一个协调器104，一个子系统包括一个第一采集模块；
多个协调器104之间通过无线连接构成多智能体通信网络，其中，多智能体通信网络用于传递协调信息，以通过协调信息控制被管理风电场的多个风机以预设功率进行工作，其中，协调信息所属于调节信号。
具体地，被管理风电场中一个风机配设有一个协调器104，每个协调器104通过无线传感器101实时检测工作参数信息(包括：风机的风向风速、风轮转速、桨距角、出力等信息)，多个协调器104之间通过多智能体通信网络相互传递工作参数信息。以每个风机为一个智能体，多个协调器104通过无线连接构成多智能体通信网络，多智能体通信网络还传递协调信息，实现多智能体一致性控制。详细过程如下：
控制系统300将协调调度指令下发至被管理风电场的目标风机，目标风机为预先指定的风机，且目标风机的数量也为预设的。目标风机是通过协调器104接收协调调度指令，协调器104根据协调调度指令设定相应目标风机的功率参考初始值。协调器104内配设有预设的多智能体一致性控制算法，从而协调器104具有根据协调调度指令和接收到的其他协调器104所传送的工作参数信息，调整自身相应风机的功率，使得风机的功率调度值稳定并收敛，并使得所有风机瞬时出力综合满足控制系统300的调度要求。
需要强调的是，各种风电场中的海上风电场，具有风速流场分布不受地形、地貌影响的特点，海上风电场的风机间尾流大多为低频高能量密度成分，鉴于相邻风机之间的风速风向感知最为灵敏，因而相邻风机间的尾流更易产生相互影响。协调器104进一步用于根据上下游风机的工作参数信息计算或预测上下游风机间的发电量及运行载荷等尾流影响，多个协调器104之间通过无线连接构成的多智能体通信网络，有利于工作参数信息在多个协调器104之间的快速传递，有利于快速准确的计算或预测上下游风机间的发电量及运行载荷等尾流影响，为实现风电场快速有效的尾流管理奠定了基础。
其中，协调器104根据上下游风机的工作参数信息计算或预测上下游风机间的发电量及运行载荷等尾流影响，可以是根据风机风速风向修正风电场Jensen尾流模型，结合风机运行状态监测计算场级发电量及运行载荷，进而为进行尾流管理奠定基础。
图5所示为多智能体通信网络的架构示意图，图中所示被管理风电场包括n个风机，多智能体通信网络接收协调调度指令，协调器104向对应的风机发送协调信息，其中，向风机1发送第一协调信息，向风机2发送第二协调信息，向风机n发送第n协调信息。
2、信息传输模块
然而，全部的风机数据采集与监视控制系统(Supervisory Control And DataAcquisition，简称SCADA)存在节点数量多、数据传输容量大、实时性要求高等特点，如果仅采用无线传输易使信号受到干扰而影响通信的及时性，因而，每个风机所安装的子系统中还包括有线传感器102以及有线的信息传输设备。
本发明实施例的另一个可选实施方式中，信息传输设备包括：多模光纤105、第二交换机106、第三交换机107，其中，
第二交换机106安装在被管理风电场的风机机舱内，第二交换机106通过多模光纤105分别与协调器104和子控制器连接；
第三交换机107安装在被管理风电场中塔筒的塔底，第三交换机107通过多模光纤105分别与第二交换机106和第一交换机401连接。
3、第二采集模块
本发明实施例的另一个可选实施方式中，第二采集模块还包括子控制器，子控制器分别和信息传输设备连接，其中，
子控制器和有线传感器102连接，用于将有线传感器102采集的机舱参数传输到信息传输设备；
子控制器还和调节系统200连接，用于接收信息传输设备发送的机舱调节子信号，并将机舱调节子信号发送给调节系统200，以通过调节系统200调节相应风机的机舱工作状态，其中，
机舱调节子信号所属于调节信号。
具体地，子控制器可以包括机舱控制器108和变桨控制器109，关于子控制器的具体功能和数量，这里不作具体限定。
(二)调节系统200
调节系统200包括主控制机柜201，主控制机柜201安装在风电场塔筒的塔底，主控制机柜201和第一交换机401连接，通过第一交换机401接收控制系统300发送的调节信号，对风电场进行调节。
以上对采集系统100内部的无线通讯网络架构和有线通讯网络架构进行了详细介绍，在调节系统200内包括多个调节设备的情况下，调节系统200同样可以同时采用有线通讯网络架构和无线通讯网络架构进行调节系统200内部信息的传输，这里不再赘述。
(三)控制系统300
本发明实施例的另一个可选实施方式中，控制系统300包括能量管理器301、场站监控服务器302、AGC/AVC调度服务器303、预测服务器304和分配服务器305，其中，
场站监控服务器302、AGC/AVC调度服务器303、预测服务器304和分配服务器305分别与能量管理器301连接，能量管理器301通过以太光纤环网402和第一交换机401连接，并通过通信基站404和移动通信网关403连接；
能量管理器301用于接收工作参数信息；
场站监控服务器302用于获取能量管理器301接收到的工作参数信息，以供被管理风电场的工作人员获知工作参数信息；
AGC/AVC调度服务器303用于向能量管理器301传输AGC/AVC调度信息；
预测服务器304用于获取能量管理器301接收到的工作参数信息，根据工作参数信息对被管理风电场的发电能力进行预测得到预测信息，并将预测信号发送到能量管理器301；
分配服务器305用于向能量管理器301发送风速时空分布信息；
能量管理器301还用于根据接收到的AGC/AVC调度信息、预测信息、风速时空分布信息生成协调调度指令，以使协调器104基于协调调度指令生成协调信息。
具体地，AGC(Automatic Generation Control的简称)调度信息是自动发电量控制信息，AVC(Automatic Voltage Control的简称)调度信息是自动电压控制信息。
本发明实施例的另一个可选实施方式中，能量管理器301和并网点306通过移动通信网络或光纤连接，并网点306通过移动通信网络或光纤将电网频率偏差信号发送到能量管理器301，以使能量管理器301对电网频率进行调节，
其中，并网点306为被管理风电场的三相交流电输出的合并节点，且并网点306和目标电网307连接，目标电网307为由被管理风电场供电的电网。
具体地，传统的能量管理系统中，并网点306通过场站监控服务器302和能量管理器301连接，即，并网点306的电网频率偏差信号先传输到场站监控服务器302，场站监控服务器302接收到电网频率偏差信号后再进行向能量管理器301进一步发送电网频率偏差信号。场站监控服务器302和能量管理器301之间传递的信息量较多，传统能量管理系统中，电网频率偏差信号从并网点306到能量管理器301之间的传输常常出现延迟现象，本发明实施例通过通过移动通信网络或光纤将能量管理器301和并网点306直接连接，有利于能量管理器301对电网频率的及时调节
可选地，并网点306通过场站监控服务器302和能量管理器301进行连接的连接线路可以依然保留，作为能量管理器301和并网点306之间移动通信网络或光纤通信网络线路的备用冗余线路。
实施例二
本发明实施例提供的一种风电场，风电场通过实施例一的能量管理系统进行能量管理。
具体地，该风电场包括风机，风机用于通过收集风能进行发电，风电场中安装有能量管理系统中的采集系统和调节系统，采集系统和调节系统通过通讯设备和能量管理系统中的控制系统连接。
在本发明实施例中，通讯设备包括有线通讯设备和无线通讯设备，且有线通讯设备和无线通讯设备相互备用冗余，从而为控制系统与采集系统、调节系统之间增设了通信链路，且相互备用冗余的有线通讯设备和无线通讯设备为通讯的可靠进行提供了保障，有利于信号的及时传输，因而，缓解了传统能量管理系统不利于风电场响应电网调度的技术问题，使得该风电场快速响应电网调度。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种能量管理系统，其特征在于，包括：采集系统、调节系统和控制系统，所述控制系统通过通讯设备分别与所述采集系统和所述调节系统相连，其中，
所述采集系统安装在被管理风电场，用于获取所述被管理风电场的工作参数信息，并将所述工作参数信息发送到所述控制系统；
所述控制系统用于获取所述工作参数信息，并基于所述工作参数信息生成调节信号，将所述调节信号发送到所述调节系统；
所述调节系统用于获取所述调节信号，并根据所述调节信号对所述被管理风电场进行调节，其中，
所述通讯设备包括有线通讯设备和无线通讯设备，且所述有线通讯设备和所述无线通讯设备相互备用冗余。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述有线通讯设备包括第一交换机和以太光纤环网，其中，所述第一交换机安装在所述被管理风电场，所述第一交换机分别与所述采集系统和所述调节系统连接，并通过所述以太光纤环网和所述控制系统连接；
所述无线通讯设备包括移动通信网关，其中，所述移动通信网关安装在所述被管理风电场，所述移动通信网关分别与所述采集系统和所述调节系统进行无线连接，并通过通信基站和所述控制系统无线连接。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述采集系统包括多个子系统，所述被管理风电场的一个风机安装有一个所述子系统，所述子系统包括第一采集模块、第二采集模块和信息传输设备，其中，
所述第一采集模块包括无线传感器，所述无线传感器设置在相应所述风机的风轮上，用于采集风轮参数；
所述第二采集模块包括有线传感器，所述有线传感器设置在相应所述风机的机舱内，用于采集机舱参数；
所述信息传输设备分别与所述无线传感器和所述有线传感器连接，用于接收所述风轮参数和所述机舱参数，并将所述风轮参数和所述机舱参数发送到所述控制系统，其中，所述风轮参数和所述机舱参数所属于所述工作参数信息。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述无线传感器的数量为多个，所述第一采集模块还包括路由器和协调器，其中，
所述路由器分别和多个所述无线传感器连接；
所述协调器和所述路由器无线连接，且所述协调器和所述信息传输设备连接。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
所述协调器的数量为多个，且所述协调器的数量和所述子系统的数量相等，其中，一个所述第一采集模块包括一个所述协调器，一个所述子系统包括一个所述第一采集模块；
多个所述协调器之间通过无线连接构成多智能体通信网络，其中，所述多智能体通信网络用于传递协调信息，以通过所述协调信息控制所述被管理风电场的多个风机以预设功率进行工作，其中，
所述协调信息所属于所述调节信号。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二采集模块还包括子控制器，所述子控制器分别和所述信息传输设备连接，其中，
所述子控制器和所述有线传感器连接，用于将所述有线传感器采集的所述机舱参数传输到所述信息传输设备；
所述子控制器还和所述调节系统连接，用于接收所述信息传输设备发送的机舱调节子信号，并将所述机舱调节子信号发送给所述调节系统，以通过所述调节系统调节相应所述风机的机舱工作状态，其中，
所述机舱调节子信号所属于所述调节信号。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述信息传输设备包括：多模光纤、第二交换机、第三交换机，其中，
所述第二交换机安装在所述被管理风电场的风机机舱内，所述第二交换机通过所述多模光纤分别与所述协调器和所述子控制器连接；
所述第三交换机安装在所述被管理风电场中塔筒的塔底，所述第三交换机通过所述多模光纤分别与所述第二交换机和所述第一交换机连接。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制系统包括能量管理器、场站监控服务器、AGC/AVC调度服务器、预测服务器和分配服务器，其中，
所述场站监控服务器、所述AGC/AVC调度服务器、所述预测服务器和所述分配服务器分别与所述能量管理器连接，所述能量管理器通过所述以太光纤环网和所述第一交换机连接，并通过通信基站和所述移动通信网关连接；
所述能量管理器用于接收所述工作参数信息；
所述场站监控服务器用于获取所述能量管理器接收到的所述工作参数信息，以供所述被管理风电场的工作人员获知所述工作参数信息；
所述AGC/AVC调度服务器用于向所述能量管理器传输AGC/AVC调度信息；
所述预测服务器用于获取所述能量管理器接收到的所述工作参数信息，根据所述工作参数信息对所述被管理风电场的发电能力进行预测得到预测信息，并将所述预测信号发送到所述能量管理器；
所述分配服务器用于向所述能量管理器发送风速时空分布信息；
所述能量管理器还用于根据接收到的所述AGC/AVC调度信息、所述预测信息、所述风速时空分布信息生成协调调度指令，以使所述协调器基于所述协调调度指令生成所述协调信息。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述能量管理器和并网点通过移动通信网络或光纤连接，所述并网点通过移动通信网络或光纤将电网频率偏差信号发送到所述能量管理器，以使所述能量管理器对电网频率进行调节，
其中，所述并网点为所述被管理风电场的三相交流电输出的合并节点，且所述并网点和目标电网连接，所述目标电网为由所述被管理风电场供电的电网。
10.一种风电场，其特征在于，所述风电场通过权利要求1-9中任一项所述的能量管理系统进行能量管理。
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