CN109026558A - 风力发电机组的仿真测试平台以及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种风力发电机组的仿真测试平台以及方法,所述仿真测试平台包括操控器、仿真系统和机组控制系统,操控器接收对多种测试模式中的一种测试模式的选择,仿真系统模拟机组控制系统在所选择的测试模式下所需的外部输入变量,并将模拟的外部输入变量发送至机组控制系统,机组控制系统根据所述外部输入变量输出用于控制风力发电机组的各执行机构的控制信息,仿真系统监测机组控制系统输出的所述控制信息,并将所述控制信息发送至操控器。采用本发明示例性实施例的风力发电机组的仿真测试平台以及方法,可以增加同一时刻的培训人员的数量,还能够避免培训人员攀爬塔筒,消除安全隐患,有助于提升风电场的发电量。
Description
技术领域
本发明总体上涉及风力发电技术领域,更具体地讲,涉及一种风力发电机组的仿真测试平台以及方法。
背景技术
随着风力发电行业的快速发展,控制系统软件硬件开发、风电机组测试、故障分析诊断、人员培训等各方面都对风力发电机组的仿真平台提出了更高的要求。
目前,风电行业中的培训课程日益增多,其中涉及实操的培训往往需要培训人员抵达风电现场,攀爬至风力发电机组内部进行讲解。上述培训方式的副作用是因塔筒内空间因素导致培训人员数量较少,致使培训课程的耗时增长,此外由于培训过程是在风电现场进行,使得培训人员存在安全隐患,且由于培训所占用的时间还会导致风电场发电量降低。
发明内容
本发明的示例性实施例的目的在于提供一种风力发电机组的仿真测试平台以及方法,以克服上述至少一个缺点。
在一个总体方面,提供一种风力发电机组的仿真测试平台,所述仿真测试平台包括操控器、仿真系统和机组控制系统,其中,操控器接收对多种测试模式中的一种测试模式的选择,仿真系统响应于所述选择,模拟所述机组控制系统在所选择的测试模式下所需的外部输入变量,并将模拟的外部输入变量发送至机组控制系统,机组控制系统根据所述外部输入变量输出用于控制风力发电机组的各执行机构的控制信息,仿真系统监测机组控制系统输出的所述控制信息,并将所述控制信息发送至操控器。
可选地,所述多种测试模式可包括与至少一个故障类型对应的故障模式和/或与至少一个工况类型对应的运行模式。
可选地,所述外部输入变量可包括在所选择的测试模式下风力发电机组的外部传感器采集的变量和/或指示风力发电机组的备件的运行状态的变量。
可选地,所述外部输入变量可还包括:温度变量,其中,所述仿真系统包括:至少一个电阻器,仿真系统可通过将所述至少一个电阻器接入到机组控制系统或者将所述至少一个电阻器从机组控制系统移除来模拟提供给机组控制系统的温度变量。
可选地,所述机组控制系统可包括:风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统,其中,所述外部输入变量可为控制风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统联动的输入变量。
可选地,所述仿真测试平台可还包括:上位机,上位机分别与风机主控系统、变桨控制系统、变流控制系统连接,其中,上位机可接收操作,响应于接收的所述操作在上位机中安装与风机主控系统、变桨控制系统、变流控制系统对应的控制程序。
可选地,操控器与仿真系统之间可通过Modbus TCP通讯,上位机可通过网线连接到风机主控系统,上位机可通过线缆连接到变流控制系统,上位机可通过串口线连接到变桨控制系统。
可选地,所述仿真测试平台可还包括:监控系统,获取机组控制系统的实时运行数据,并进行显示。
可选地,当所选择的测试模式为与一个故障类型对应的故障模式时,所述外部输入变量可为与所述一个故障类型对应的故障状态变量,其中,监控系统可获取机组控制系统基于故障状态变量产生的故障信息,并进行显示,监控系统可还接收对故障信息的操作,以对故障信息进行处理。
可选地,操控器可还获取风力发电机组的各执行机构的模型,根据机组控制系统输出的控制信息控制相应的执行机构的模型动作,并显示执行机构的模型的动作过程。
在另一总体方面,提供一种风力发电机组的仿真测试方法,所述仿真测试方法包括:接收对多种测试模式中的一种测试模式的选择;响应于所述选择,模拟机组控制系统在所选择的测试模式下所需的外部输入变量,并将模拟的外部输入变量发送至机组控制系统;监测机组控制系统根据所述外部输入变量输出的用于控制风力发电机组的各执行机构的控制信息,并显示所述控制信息。
可选地,所述多种测试模式可包括与至少一个故障类型对应的故障模式和/或与至少一个工况类型对应的运行模式。
可选地,所述外部输入变量可包括在所选择的测试模式下风力发电机组的外部传感器采集的变量和/或指示风力发电机组的备件的运行状态的变量。
可选地,所述外部输入变量可还包括:温度变量,其中,模拟机组控制系统在所选择的测试模式下所需的外部输入变量的步骤可包括:通过将至少一个电阻器接入到机组控制系统或者将所述至少一个电阻器从机组控制系统移除来模拟提供给机组控制系统的温度变量。
可选地,所述机组控制系统可包括:风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统,其中,所述外部输入变量可为控制风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统联动的输入变量。
可选地,所述仿真测试方法可还包括:接收操作,响应于接收的所述操作安装与风机主控系统、变桨控制系统、变流控制系统对应的控制程序。
可选地,所述仿真测试方法可还包括:获取机组控制系统的实时运行数据,并进行显示。
可选地,当所选择的测试模式为与一个故障类型对应的故障模式时,所述外部输入变量可为与所述一个故障类型对应的故障状态变量,其中,获取机组控制系统的实时运行数据,并进行显示的步骤可包括:获取机组控制系统基于故障状态变量产生的故障信息,并进行显示;接收对故障信息的操作,以对故障信息进行处理。
可选地,所述仿真测试方法可还包括:获取风力发电机组的各执行机构的模型;根据机组控制系统输出的控制信息控制相应的执行机构的模型动作,并显示执行机构的模型的动作过程。
在另一总体方面,提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,当所述计算机程序在被处理器执行时实现上述的风力发电机组的仿真测试方法。
在另一总体方面,提供一种计算装置,所述计算装置包括:处理器;存储器,存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时,实现上述的风力发电机组的仿真测试方法。
采用本发明示例性实施例的风力发电机组的仿真测试平台以及方法,可以增加同一时刻的培训人员的数量,还能够避免培训人员攀爬塔筒,消除安全隐患,有助于提升风电场的发电量。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述,本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚,其中:
图1示出根据本发明示例性实施例的风力发电机组的仿真测试平台的框图;
图2示出根据本发明示例性实施例的机组控制系统与上位机的硬件示例图;
图3示出根据本发明示例性实施例的仿真系统、机组控制系统以及监控系统之间的数据交互示例图;
图4示出根据本发明示例性实施例的风力发电机组的仿真测试方法的流程图。
具体实施方式
现在,将参照附图更充分地描述不同的示例实施例,一些示例性实施例在附图中示出。
图1示出根据本发明示例性实施例的风力发电机组的仿真测试平台的框图。
如图1所示,根据本发明示例性实施例的风力发电机组的仿真测试平台包括:操控器10、仿真系统20和机组控制系统30。优选地,除此之外,上述仿真测试平台可还包括监控系统40和上位机50。
具体说来,操控器10接收对多种测试模式中的一种测试模式的选择。
作为示例,操控器10可为手操器,该手操器上具有与多种测试模式分别对应的多个按钮,当接收到(如用户)对手操器上的多个按钮中的一个按钮的选择(如按下按钮)时,接收到对与该一个按钮对应的一种测试模式的选择。
除上述选择测试模式的方式之外,在一优选示例中,操控器10可具有触控屏(集成了触摸输入和显示的功能),在触控屏上可显示测试模式界面,该测试模式界面上可包含有多种测试模式,在此情况下,触控屏可接收用户在触控屏上输入的对多种测试模式中的一种测试模式的选择。
应理解,除上述所示的选择测试模式的方式之外,本领域技术人员还可通过其他方式来选择测试模式。
作为示例,多种测试模式可包括与至少一个故障类型对应的故障模式和/或与至少一个工况类型对应的运行模式。这样,在基于上述仿真测试平台进行实操培训时,主讲人员可基于上述风力发电机组的仿真测试平台为听课人员展示风力发电机组在不同工况和/或不同故障状态下的运行情况,还可为听课人员演示对风力发电机组的不同故障的处理方式和流程。
仿真系统20响应于对一种测试模式的选择,模拟机组控制系统30在所选择的测试模式下所需的外部输入变量,并将模拟的外部输入变量发送至机组控制系统30。作为示例,操控器10与仿真系统20之间可通过Modbus TCP通讯,但本发明不限于此,操控器10与仿真系统20之间还可通过其他方式通讯。
例如,仿真系统20可模拟与至少一个故障类型对应的故障模式对应的故障状态变量,和/或仿真系统20还可模拟与至少一个工况类型对应的运行模式的输入变量,也就是说,仿真系统20可以模拟风力发电机组的多种故障现象,或者使机组控制系统30无故障运行。
应理解,这里,模拟的外部输入变量可为风力发电机组在风电现场实际运行时,机组控制系统30在所选择的测试模式下应接收到的输入变量。优选地,模拟的外部输入变量可包括在所选择的测试模式下风力发电机组的外部传感器采集的变量和/或指示风力发电机组的备件(可指风力发电机组的相关配件,例如,蓄电池、防雷器等)的运行状态的变量。
为实现展示风力发电机组在不同工况和/或不同故障状态下的运行情况以及演示对风力发电机组的不同故障的处理过程的功能,可确定机组控制系统30所需的外部输入变量的种类和数量。这里,仿真系统20是为机组控制系统30提供所需的外部输入变量的,即,仿真系统20所模拟的外部输入变量与机组控制系统30所需的外部输入变量是相对应的。此时,可根据机组控制系统30所需的外部输入变量的种类和数量,确定仿真系统20对应的模拟的外部输入变量的种类、硬件选型和硬件数量。
在一优选实施例中,外部输入变量中除温度变量之外的其他变量可由仿真系统20模拟,作为示例,在本发明示例性实施例中,可利用电阻器来模拟外部输入的温度变量,但本发明不限于此,还可通过其他方式来模拟温度变量。
针对利用电阻器来模拟温度变量的情况,根据本发明示例性实施例的仿真系统20可包括至少一个电阻器(图中未示出),仿真系统20通过将至少一个电阻器接入到机组控制系统20或者将至少一个电阻器从机组控制系统20移除来模拟提供给机组控制系统20的温度变量。
作为示例,至少一个电阻器可为至少一个110Ω的电阻器(如,PT110),当仿真系统20将至少一个电阻器接入到机组控制系统30中时,此时模拟的输入到机组控制系统30的温度变量为正常值,当仿真系统20将至少一个电阻器从机组控制系统30移除(拔除,即未将电阻器接入到机组控制系统30中)时,此时模拟的输入到机组控制系统30的温度变量为非正常值(如高温值)。
机组控制系统30根据模拟的外部输入变量输出用于控制风力发电机组的各执行机构的控制信息。
也就是说,当从仿真系统20接收到模拟的外部输入变量后,所选择的一种测试模式的条件被满足,此时,机组控制系统30可直接进入所选择的测试模式。
这里,机组控制系统30即为风力发电机组在风电场中实际运行时的控制系统。即,机组控制系统30的配置与风电场中实际运行中的风力发电机组中的机组控制系统的配置相同。
在一优选示例中,机组控制系统30可包括以下项中的至少一个:风机主控系统31、水冷控制系统32、偏航控制系统33、变桨控制系统34、变流控制系统35。
在此情况下,外部输入变量可为控制风机主控系统31、水冷控制系统32、偏航控制系统33、变桨控制系统34、变流控制系统35联动的输入变量,例如,控制上述两个或更多个系统联动的输入变量。
作为示例,机组控制系统30可为风力发电机组的PLC(Programmable LogicController,即可编程逻辑控制器)系统,相应地,风机主控系统31、水冷控制系统32、偏航控制系统33、变桨控制系统34、变流控制系统35可为相互独立的PLC模块。作为示例,风机主控系统31、水冷控制系统32、偏航控制系统33、变桨控制系统34、变流控制系统35相互之间可通过现场总线(DP)进行连接。
优选地,可在风力发电机组的PLC系统中添加唯一独立的仿真系统(即仿真程序),用以模拟风力发电机组的各种测试模式。也就是说,仿真系统20可作为独立组件程序下载并集成至风力发电机组的PLC系统中。可通过在实验室操作仿真系统来进行与风力发电机组相关的各种实操学习、调试、测试工作。应理解,本发明不限于此,仿真系统20还可为独立于风力发电机组的PLC系统之外的装置。
仿真系统20还可监测机组控制系统30输出的控制信息,并将控制信息发送至操控器10,以在操控器10上进行显示。这里,上述控制信息可为机组控制系统30输出至风力发电机组的各执行机构用于改变各执行机构的工作状态的控制信号。作为示例,风力发电机组的执行机构可指电机、风扇等部件,控制信息可指用于控制电机、风扇启动或停止的控制信号。
针对操控器10具有触控屏的情况,可在触控屏上显示机组控制系统30输出的控制信息。
优选地,在本发明示例性实施例中,操控器10可还获取风力发电机组的各执行机构的模型,根据机组控制系统30输出的控制信息控制相应的执行机构的模型动作,并显示执行机构的模型的动作过程。
作为示例,风力发电机组的各执行机构的模型可指二维图像或者三维模型,此时,可预先采集各执行机构的二维图像,或者预先针对风力发电机组的各执行机构建立对应的三维模型,并进行存储。例如,根据本发明示例性实施例的风力发电机组的仿真测试平台还包括存储器(图中未示出),用于存储风力发电机组的各执行机构的模型。在此情况下,操控器10可在接收到机组控制系统30输出的控制信息之后,从存储器中获取风力发电机组的各执行机构的模型,并显示各执行机构的模型根据控制信息的动作过程。
监控系统40获取机组控制系统的实时运行数据,并进行显示。这里,监控系统40用于监控机组控制系统30的运行,作为示例,监控系统40可指工控机,可在工控机上安装就地监控软件以对机组控制系统30的实时运行过程进行监控。
在一优选示例中,当所选择的一种测试模式为与一个故障类型对应的故障模式时,模拟的外部输入变量可为与所述一个故障类型对应的故障状态变量。在此情况下,监控系统40可获取机组控制系统30基于故障状态变量产生的故障信息,并进行显示,监控系统40可还接收(如用户)对故障信息的操作,以对故障信息进行处理。这里,可结合故障调试手册对故障信息进行处理,以达到更好的培训效果。
上位机50可分别与风机主控系统31、变桨控制系统34、变流控制系统35连接。上位机50可接收操作,响应于接收的所述操作在上位机50中安装与风机主控系统31、变桨控制系统34、变流控制系统35对应的控制程序。作为示例,上位机中可安装CEhost,TwinCAT2,S7-300Explorer等软件,以用于刷写程序使用。这里,刷写程序可指通过在上位机50上的操作来对安装的控制程序进行程序版本升级。
例如,在上位机50中分别安装与各控制系统对应的控制程序,当需要对控制程序进行程序版本升级时,可获取新版控制程序(如下载新版控制程序到上位机中),根据接收的操作在上位机50中安装新版控制程序以替换旧版控制程序,在安装完成之后,验证上位机50中安装的控制程序的版本号是否为最新版本号(即,新版控制程序的版本号)。当上位机50中安装的控制程序的版本号是最新版本号时,表明程序版本升级成功,当上位机50中安装的控制程序的版本号不是最新版本号时,表明程序版本升级不成功,此时可重新执行上述过程以完成程序升级过程。听课人员能够在仿真测试平台的上位机上刷写与各控制系统对应的控制程序,熟悉操作流程步骤。
仿真测试平台刷写程序功能所需硬件及连接线如图2和图3所示,通过使用上位机中各厂家软件进行程序刷写,并在监控系统上观察版本号以完成验证步骤。
图2示出根据本发明示例性实施例的机组控制系统与上位机的硬件示例图。图3示出根据本发明示例性实施例的仿真系统、机组控制系统以及监控系统之间的数据交互示例图。
如图所示,在本示例中,风机主控系统所采用的模块型号可为CX5020,变桨控制系统所采用的模块型号可为BX3100,变流控制系统所采用的模块型号可为CPU315-2,水冷控制系统所采用的模块型号可为BK3150,偏航控制系统所采用的模块型号可为BK3150,变桨控制系统所采用的模块型号可为BX3100。上位机50可通过网线(NET)连接到风机主控系统31,上位机50可通过线缆(如西门子线缆,USB-232)连接到变流控制系统35,上位机50可通过串口线(如KS2000)连接到变桨控制系统34。
应理解,图2和图3所示的各控制系统的模块型号以及各控制系统与上位机之间的连接方式仅为示例,本发明不限于此,本领域技术人员还可通过其他方式来实现机组控制系统与上位机之间的连接。
根据本发明示例性实施例的仿真测试平台可实现刷写程序功能以及现场环境模拟仿真功能。其中,刷写程序功能可通过上位机使用不同厂家软件对各控制系统进行程序刷写。现场环境模拟仿真功能可模拟机组控制系统的外部输入变量,同时接收机组控制系统输出的控制信号。
图4示出根据本发明示例性实施例的风力发电机组的仿真测试方法的流程图。
参照图4,在步骤S10中,接收对多种测试模式中的一种测试模式的选择。
例如,可通过(如用户)对手操器上的多个按钮中的一个按钮的选择(如按下按钮),来接收对与该一个按钮对应的一种测试模式的选择。这里,该手操器上具有与多种测试模式分别对应的多个按钮。
除上述选择测试模式的方式之外,在步骤S10中还可接收用户在触控屏上显示的测试模式界面输入的对多种测试模式中的一种测试模式的选择。此时,该测试模式界面上可包含有多种测试模式。
应理解,除上述选择测试模式的方式之外,本领域技术人员还可通过其他方式来选择测试模式。
作为示例,多种测试模式可包括与至少一个故障类型对应的故障模式和/或与至少一个工况类型对应的运行模式。
在步骤S20中,响应于对一种测试模式的选择,模拟机组控制系统在所选择的测试模式下所需的外部输入变量,并将模拟的外部输入变量发送至机组控制系统。
优选地,可模拟与至少一个故障类型对应的故障模式对应的故障状态变量,和/或模拟与至少一个工况类型对应的运行模式的输入变量。模拟的外部输入变量可包括在所选择的测试模式下风力发电机组的外部传感器采集的变量和/或指示风力发电机组的备件的运行状态的变量。
模拟的外部输入变量可还包括温度变量,此时,模拟机组控制系统在所选择的测试模式下所需的外部输入变量的步骤可包括:通过将至少一个电阻器接入到机组控制系统或者将所述至少一个电阻器从机组控制系统移除来模拟提供给机组控制系统的温度变量。当将至少一个电阻器接入到机组控制系统中时,此时模拟的输入到机组控制系统的温度变量为正常值,当将至少一个电阻器从机组控制系统移除(拔除,即未将电阻器接入到机组控制系统中)时,此时模拟的输入到机组控制系统的温度变量为非正常值(如高温值),表明存在温度故障。
机组控制系统可根据模拟的外部输入变量输出用于控制风力发电机组的各执行机构的控制信息。也就是说,当机组控制系统接收到模拟的外部输入变量后,所选择的一种测试模式的条件被满足,此时,机组控制系统可直接进入所选择的测试模式。
作为示例,机组控制系统可包括:风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统。在此情况下,外部输入变量可为控制风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统联动的输入变量。
在步骤S30中,监测机组控制系统根据所述外部输入变量输出的用于控制风力发电机组的各执行机构的控制信息,并显示所述控制信息。
这里,上述控制信息可为机组控制系统30输出至风力发电机组的各执行机构用于改变各执行机构的工作状态的控制信号。
优选地,根据本发明示例性实施例的风力发电机组的仿真测试方法可还包括:获取风力发电机组的各执行机构的模型;根据机组控制系统输出的控制信息控制相应的执行机构的模型动作,并显示执行机构的模型的动作过程。作为示例,风力发电机组的各执行机构的模型可指二维图像或者三维模型,此时,可预先采集各执行机构的二维图像,或者预先针对风力发电机组的各执行机构建立对应的三维模型,并存储到存储器中。在此情况下,可在接收到机组控制系统输出的控制信息之后,从存储器中获取风力发电机组的各执行机构的模型,并显示各执行机构的模型根据控制信息的动作过程。
优选地,根据本发明示例性实施例的风力发电机组的仿真测试方法可还包括:获取机组控制系统的实时运行数据,并进行显示。
例如,当所选择的测试模式为与一个故障类型对应的故障模式时,模拟的外部输入变量可为与所述一个故障类型对应的故障状态变量。在此情况下,获取机组控制系统的实时运行数据,并进行显示的步骤可包括:获取机组控制系统基于故障状态变量产生的故障信息,并进行显示;接收对故障信息的操作,以对故障信息进行处理。
优选地,根据本发明示例性实施例的风力发电机组的仿真测试方法可还包括:接收操作,响应于接收的操作安装与风机主控系统、变桨控制系统、变流控制系统对应的控制程序。
根据本发明的示例性实施例还提供一种计算装置。该计算装置包括处理器和存储器。存储器用于存储计算机程序。所述计算机程序被处理器执行使得处理器执行上述的风力发电机组的仿真测试方法的计算机程序。
根据本发明的示例性实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有当被处理器执行时使得处理器执行上述风力发电机组的仿真测试方法的计算机程序。该计算机可读记录介质是可存储由计算机系统读出的数据的任意数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括:只读存储器、随机存取存储器、只读光盘、磁带、软盘、光数据存储装置和载波(诸如经有线或无线传输路径通过互联网的数据传输)。
采用本发明示例性实施例的风力发电机组的仿真测试平台以及方法,使授课人员能够通过此仿真测试平台以及方法进行风力发电机组的相关培训,可通过上位机操作可以实现刷写程序、更改运行参数等培训,通过触发不同工况和/或故障可以实时观测机组控制系统的运行状态,并结合故障调试手册讲解,使听课人员有直观清晰的认知,知晓可能的故障点及故障处理步骤,培训效果较好,培训周期整体耗时较短。
此外,本发明示例性实施例的风力发电机组的仿真测试平台以及方法的拓展性较好,可以延伸至风力发电机组其它电气器件或系统功能的培训课程。
此外,根据本发明示例性实施例的风力发电机组的仿真测试平台以及方法,统计实际风力发电机组需要的变量种类及类型,并按照实际情况按需给定,要求数据浮动,并可触发故障,以达到真实的仿真效果。
尽管已参照优选实施例表示和描述了本发明,但本领域技术人员应该理解,在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对这些实施例进行各种修改和变换。
Claims (19)
1.一种风力发电机组的仿真测试平台,其特征在于,所述仿真测试平台包括操控器、仿真系统和机组控制系统,
其中,操控器接收对多种测试模式中的一种测试模式的选择,
仿真系统响应于所述选择,模拟所述机组控制系统在所选择的测试模式下所需的外部输入变量,并将模拟的外部输入变量发送至机组控制系统,
机组控制系统根据所述外部输入变量输出用于控制风力发电机组的各执行机构的控制信息,
仿真系统监测机组控制系统输出的所述控制信息,并将所述控制信息发送至操控器。
2.如权利要求1所述的仿真测试平台,其特征在于,所述多种测试模式包括与至少一个故障类型对应的故障模式和/或与至少一个工况类型对应的运行模式。
3.如权利要求1所述的仿真测试平台,其特征在于,所述外部输入变量包括在所选择的测试模式下风力发电机组的外部传感器采集的变量和/或指示风力发电机组的备件的运行状态的变量。
4.如权利要求1或3所述的仿真测试平台,其特征在于,所述外部输入变量还包括:温度变量,
其中,所述仿真系统包括:至少一个电阻器,仿真系统通过将所述至少一个电阻器接入到机组控制系统或者将所述至少一个电阻器从机组控制系统移除来模拟提供给机组控制系统的温度变量。
5.如权利要求1所述的仿真测试平台,其特征在于,所述机组控制系统包括:风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统,
其中,所述外部输入变量为控制风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统联动的输入变量。
6.如权利要求5所述的仿真测试平台,其特征在于,所述仿真测试平台还包括:上位机,上位机分别与风机主控系统、变桨控制系统、变流控制系统连接,
其中,上位机接收操作,响应于接收的所述操作在上位机中安装与风机主控系统、变桨控制系统、变流控制系统对应的控制程序。
7.如权利要求6所述的仿真测试平台,其特征在于,操控器与仿真系统之间通过ModbusTCP通讯,上位机通过网线连接到风机主控系统,上位机通过线缆连接到变流控制系统,上位机通过串口线连接到变桨控制系统。
8.如权利要求2所述的仿真测试平台,其特征在于,所述仿真测试平台还包括:监控系统,获取机组控制系统的实时运行数据,并进行显示,
其中,当所选择的测试模式为与一个故障类型对应的故障模式时,所述外部输入变量为与所述一个故障类型对应的故障状态变量,
其中,监控系统获取机组控制系统基于故障状态变量产生的故障信息,并进行显示,监控系统还接收对故障信息的操作,以对故障信息进行处理。
9.如权利要求1所述的仿真测试平台,其特征在于,操控器还获取风力发电机组的各执行机构的模型,根据机组控制系统输出的控制信息控制相应的执行机构的模型动作,并显示执行机构的模型的动作过程。
10.一种风力发电机组的仿真测试方法,其特征在于,所述仿真测试方法包括:
接收对多种测试模式中的一种测试模式的选择;
响应于所述选择,模拟机组控制系统在所选择的测试模式下所需的外部输入变量,并将模拟的外部输入变量发送至机组控制系统;
监测机组控制系统根据所述外部输入变量输出的用于控制风力发电机组的各执行机构的控制信息,并显示所述控制信息。
11.如权利要求10所述的仿真测试方法,其特征在于,所述多种测试模式包括与至少一个故障类型对应的故障模式和/或与至少一个工况类型对应的运行模式。
12.如权利要求10所述的仿真测试方法,其特征在于,所述外部输入变量包括在所选择的测试模式下风力发电机组的外部传感器采集的变量和/或指示风力发电机组的备件的运行状态的变量。
13.如权利要求10或12所述的仿真测试方法,其特征在于,所述外部输入变量还包括:温度变量,
其中,模拟机组控制系统在所选择的测试模式下所需的外部输入变量的步骤包括:通过将至少一个电阻器接入到机组控制系统或者将所述至少一个电阻器从机组控制系统移除来模拟提供给机组控制系统的温度变量。
14.如权利要求10所述的仿真测试方法,其特征在于,所述机组控制系统包括:风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统,
其中,所述外部输入变量为控制风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统联动的输入变量。
15.如权利要求14所述的仿真测试方法,其特征在于,所述仿真测试方法还包括:
接收操作,响应于接收的所述操作安装与风机主控系统、变桨控制系统、变流控制系统对应的控制程序。
16.如权利要求11所述的仿真测试方法,其特征在于,所述仿真测试方法还包括:获取机组控制系统的实时运行数据,并进行显示,
其中,当所选择的测试模式为与一个故障类型对应的故障模式时,所述外部输入变量为与所述一个故障类型对应的故障状态变量,
获取机组控制系统的实时运行数据,并进行显示的步骤包括:获取机组控制系统基于故障状态变量产生的故障信息,并进行显示;
接收对故障信息的操作,以对故障信息进行处理。
17.如权利要求10所述的仿真测试方法,其特征在于,所述仿真测试方法还包括:
获取风力发电机组的各执行机构的模型;
根据机组控制系统输出的控制信息控制相应的执行机构的模型动作,并显示执行机构的模型的动作过程。
18.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,其特征在于,当所述计算机程序在被处理器执行时实现如权利要求10至17中任意一项所述的风力发电机组的仿真测试方法。
19.一种计算装置,其特征在于,所述计算装置包括:
处理器;
存储器,存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求10至17中任意一项所述的风力发电机组的仿真测试方法。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111044826A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 上海科梁信息工程股份有限公司 | 检测方法及检测系统 |
CN112731902A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-04-30 | 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司 | 风电机组控制系统柔性测试平台及其工作方法 |
CN113279919A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-20 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种风力发电的模型仿真系统及方法 |
CN114096928A (zh) * | 2019-07-12 | 2022-02-25 | 西门子股份公司 | 管理旋转系统的健康状况 |
CN114218966A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-22 | 福建省晋江风电开发有限公司 | 风力发电机故障模拟方法、系统及装置 |
CN114545789A (zh) * | 2020-11-24 | 2022-05-27 | 国核电站运行服务技术有限公司 | 蒸汽发生器传热管检测机器人仿真系统 |
WO2022161283A1 (zh) * | 2021-01-26 | 2022-08-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 由通用服务实体执行的进程控制的方法 |
CN115202238A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-10-18 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | 海上风电机组机械-电气联合硬件在环高精度仿真方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104865845A (zh) * | 2015-05-06 | 2015-08-26 | 上海交通大学 | 大型风电机组实时运行控制联合仿真平台及其构建方法 |
CN106054669A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-10-26 | 北京理工大学 | 一种单轴并联混合动力汽车仿真平台及仿真方法 |
CN205845371U (zh) * | 2016-03-31 | 2016-12-28 | 华北电力大学 | 风电机组运行控制教学模拟装置 |
KR20170029879A (ko) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | 주식회사 해건 | 풍력 발전기의 모니터링 시스템 |
CN106842985A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-13 | 浙江运达风电股份有限公司 | 基于软硬件在环的风电机组控制系统软件测试方法及装置 |
CN206292612U (zh) * | 2016-11-24 | 2017-06-30 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 便携式风力发电机组仿真平台控制柜 |
CN207133371U (zh) * | 2017-08-15 | 2018-03-23 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种便携式风电机组部件性能测试装置 |
-
2018
- 2018-09-26 CN CN201811124415.4A patent/CN109026558A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104865845A (zh) * | 2015-05-06 | 2015-08-26 | 上海交通大学 | 大型风电机组实时运行控制联合仿真平台及其构建方法 |
KR20170029879A (ko) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | 주식회사 해건 | 풍력 발전기의 모니터링 시스템 |
CN205845371U (zh) * | 2016-03-31 | 2016-12-28 | 华北电力大学 | 风电机组运行控制教学模拟装置 |
CN106054669A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-10-26 | 北京理工大学 | 一种单轴并联混合动力汽车仿真平台及仿真方法 |
CN206292612U (zh) * | 2016-11-24 | 2017-06-30 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 便携式风力发电机组仿真平台控制柜 |
CN106842985A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-13 | 浙江运达风电股份有限公司 | 基于软硬件在环的风电机组控制系统软件测试方法及装置 |
CN207133371U (zh) * | 2017-08-15 | 2018-03-23 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种便携式风电机组部件性能测试装置 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114096928A (zh) * | 2019-07-12 | 2022-02-25 | 西门子股份公司 | 管理旋转系统的健康状况 |
CN111044826A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 上海科梁信息工程股份有限公司 | 检测方法及检测系统 |
CN114545789A (zh) * | 2020-11-24 | 2022-05-27 | 国核电站运行服务技术有限公司 | 蒸汽发生器传热管检测机器人仿真系统 |
CN112731902A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-04-30 | 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司 | 风电机组控制系统柔性测试平台及其工作方法 |
WO2022161283A1 (zh) * | 2021-01-26 | 2022-08-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 由通用服务实体执行的进程控制的方法 |
CN113279919A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-20 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种风力发电的模型仿真系统及方法 |
CN114218966A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-22 | 福建省晋江风电开发有限公司 | 风力发电机故障模拟方法、系统及装置 |
CN115202238A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-10-18 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | 海上风电机组机械-电气联合硬件在环高精度仿真方法 |
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