CN110632880A - 基于5g云网络传输的风电场主控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种基于5G云网络传输的风电场主控系统，该风电场主控系统撤销风机内的主控制柜，而将主控制柜放置在升压站内，利用风机空间的减小从而降低风机的制造成本，同时减小了用于风机通讯而特意铺设的光纤通讯线路的成本，也方便了故障排查，且用5G数据通信网络代替有线网络，在满足可靠性的同时，可以大大降低风电场的运维成本和设备制造成本，并具有很好的便捷性，实现了对风场数据的实时监控，也为数据分析和处理提供基础。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术，尤其涉及一种基于5G云网络传输的风电场主控系统。
背景技术
近年风能作为一种蕴藏量大、绿色、安全、发电成本低的可再生能源，越来越受到人们关注，风电产业迅猛发展，全球风电装机容量的迅速增加使得如何在保证可靠性的同时降低成本显得尤为重要。
现阶段的风电主要分为海上风电和陆上风电，风机的主控制柜安放在塔筒的第二平台，通过有线电路与监控系统、变桨控制系统以及变频系统等连接，实现自动启停、自动调向、自动调速、自动并网、自动解列、自动电缆解绕及自动记录与监控等重要控制与保护功能，风机的通讯方式也以光纤电缆为主。
无论海上风机还是陆上风机，一旦主控系统出现故障，需要运维人员进入风机进行排查，同时还需要考虑包括天气原因在内的多种因素是否适宜，对运维人员的人身安全有一定影响，且无法保证维修能够及时进行；线路颇多不易排查，给维修也会带来一定困难；从经济性的角度来说，主控制柜在风机中占有不小空间，也是导致风机造价颇高的一个重要因素。因此，有必要对这种风电场主控系统进行结构优化，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供基于5G云网络传输的风电场主控系统，以减小风机制造成本，并便于排查故障。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：
基于5G云网络传输的风电场主控系统，包括：
数据采集模块，该数据采集模块装设于风机上，由数据采集模块对风机的运行数据进行采集；
数据云服务器，该数据云服务器配置于5G通信网络中；
数据传输模块，该数据传输模块装设于风机上，并与5G通信网络联通；
数据采集模块与数据传输模块联通，并由数据传输模块通过5G通信网络将风机的运行数据传输至数据云服务器中；
还包括：
主控制模块，该主控制模块装设于主控制柜中；
信号发射模块，该信号发射模块装设于主控制柜中，并与5G通信网络联通；
主控制模块与信号发射模块联通，并通过信号发射模块发出数据获取指令，信号发射模块通过5G通信网络将该指令发送至数据云服务器；
信号接收模块，该信号接收模块装设于主控制柜中，并与5G通信网络联通，数据云服务器根据指令将风机的运行数据通过5G通信网络发送至信号接收模块；
数据存储模块，该数据存储模块装设于主控制柜中，并与信号接收模块联通，由信号接收模块将风机的运行数据发送至数据存储模块进行转换与存储，主控制模块与数据存储模块联通，由主控制模块对数据存储模块中风机的运行数据进行分析处理；
还包括：
风机控制模块，该风机控制模块装设于风机上，并通过5G网络与信号发射模块联通，主控制模块将风机控制指令发送至信号发射模块，由信号发射模块将该指令发送至风机控制模块，由风机控制模块对风机的运行状态进行控制；
还包括远程控制终端，该远程控制终端包括：
无线通信模块，该无线通信模块与5G通信网络联通，无线通信模块通过5G通信网络与信号接收模块及信号发射模块联通；
控制主控面板，该控制主控面板与无线通信模块联通，数据存储模块将风机的运行数据发送至信号发射模块，信号发射模块通过5G通信网络将该数据发送至无线通信模块，并在控制主控面板上显示；
控制处理模块，该控制处理模块与无线通讯模块联通，由控制处理模块将风机控制指令发送至无线通信模块，无线通信模块通过5G通信网络将该指令发送至信号接收模块，主控制模块通过信号接收模块接收该指令，并发送至风机控制模块以控制风机的运行状态；
主控制柜装设于风电场的升压站内。
该风电场主控系统撤销风机内的主控制柜，而将主控制柜放置在升压站内，利用风机空间的减小从而降低风机的制造成本，同时减小了用于风机通讯而特意铺设的光纤通讯线路的成本，也方便了故障排查，且用5G数据通信网络代替有线网络，在满足可靠性的同时，可以大大降低风电场的运维成本和设备制造成本，并具有很好的便捷性，实现了对风场数据的实时监控，也为数据分析和处理提供基础。
本发明的优点在于：
有效降低了由于风机内部电力柜所占据空间而引起的制造成本，在满足可靠性的同时有效提高了经济性；用5G网络通信代替传统光纤，避免了光纤故障排查所带来的运维成本，同时5G网络具有的高速率、低延时、高容量的特点，约为10Gb/s的极高的传输速率且通信延时仅为毫秒级以下，能够将风机现场所采集的实时图像和传感器信息更及时准确地传到主控制系统，实现动态识别数据并远程传输，便于及时定位故障风机以及进行调整，为数据监测和数据挖掘提供了数据基础；相比光纤通信的质地脆、机械强度差、切断和接续需要一定设备技术以及分路、耦合不灵活等特点，5G通讯网络适应性和扩展性更好，设备维护上更容易实现，且数据在传输过程中不易损耗；且将风机的主控系统柜安放在升压站内，当风机主控系统出现故障时，避免了由于天气原因不便进入风机维修的可能性，只需进入升压站平台找到对应的控制柜即可，使得维修更加便捷。因此，无论是海上风电还是陆上风电，将风机的主控制柜挪放至升压站内，通过减少风机空间来减少设备制造成本，并利用5G低延时大宽带代替光纤导线传输实时图像和传感器信息，实现风机的实时控制，在未来大数据发展的时代潮流下，5G网络的运用会带来巨大的经济效益。
附图说明
图1是本发明提出的基于5G云网络传输的风电场主控系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。
如图1所示，本发明提出的基于5G云网络传输的风电场主控系统包括数据采集模块、数据云服务器以及数据传输模块，数据采集模块装设于风机上，由数据采集模块对风机的运行数据进行采集；数据云服务器配置于5G通信网络中；数据传输模块装设于风机上，并与5G通信网络联通；数据采集模块与数据传输模块联通，并由数据传输模块通过5G通信网络将风机的运行数据传输至数据云服务器中；还包括主控制模块、信号发射模块、信号接收模块以及数据存储模块，主控制模块装设于主控制柜中；信号发射模块装设于主控制柜中，并与5G通信网络联通；主控制模块与信号发射模块联通，并通过信号发射模块发出数据获取指令，信号发射模块通过5G通信网络将该指令发送至数据云服务器；信号接收模块装设于主控制柜中，并与5G通信网络联通，数据云服务器根据指令将风机的运行数据通过5G通信网络发送至信号接收模块；数据存储模块装设于主控制柜中，并与信号接收模块联通，由信号接收模块将风机的运行数据发送至数据存储模块进行转换与存储，主控制模块与数据存储模块联通，由主控制模块对数据存储模块中风机的运行数据进行分析处理；还包括风机控制模块，该风机控制模块装设于风机上，并通过5G网络与信号发射模块联通，主控制模块将风机控制指令发送至信号发射模块，由信号发射模块将该指令发送至风机控制模块，由风机控制模块对风机的运行状态进行控制；还包括远程控制终端，该远程控制终端包括无线通信模块、控制主控面板以及控制处理模块，该无线通信模块与5G通信网络联通，无线通信模块通过5G通信网络与信号接收模块及信号发射模块联通；控制主控面板与无线通信模块联通，数据存储模块将风机的运行数据发送至信号发射模块，信号发射模块通过5G通信网络将该数据发送至无线通信模块，并在控制主控面板上显示；控制处理模块与无线通讯模块联通，由控制处理模块将风机控制指令发送至无线通信模块，无线通信模块通过5G通信网络将该指令发送至信号接收模块，主控制模块通过信号接收模块接收该指令，并发送至风机控制模块以控制风机的运行状态；另外，主控制柜装设于风电场的升压站内。该风电场主控系统撤销风机内的主控制柜，而将主控制柜放置在升压站内，利用风机空间的减小从而降低风机的制造成本，同时减小了用于风机通讯而特意铺设的光纤通讯线路的成本，也方便了故障排查，且用5G数据通信网络代替有线网络，在满足可靠性的同时，可以大大降低风电场的运维成本和设备制造成本，并具有很好的便捷性，实现了对风场数据的实时监控，也为数据分析和处理提供基础。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域的技术人员了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.基于5G云网络传输的风电场主控系统，其特征在于，包括：
数据采集模块，该数据采集模块装设于风机上，由数据采集模块对风机的运行数据进行采集；
数据云服务器，该数据云服务器配置于5G通信网络中；
数据传输模块，该数据传输模块装设于风机上，并与5G通信网络联通；
数据采集模块与数据传输模块联通，并由数据传输模块通过5G通信网络将风机的运行数据传输至数据云服务器中；
还包括：
主控制模块，该主控制模块装设于主控制柜中；
信号发射模块，该信号发射模块装设于主控制柜中，并与5G通信网络联通；
主控制模块与信号发射模块联通，并通过信号发射模块发出数据获取指令，信号发射模块通过5G通信网络将该指令发送至数据云服务器；
信号接收模块，该信号接收模块装设于主控制柜中，并与5G通信网络联通，数据云服务器根据指令将风机的运行数据通过5G通信网络发送至信号接收模块；
数据存储模块，该数据存储模块装设于主控制柜中，并与信号接收模块联通，由信号接收模块将风机的运行数据发送至数据存储模块进行转换与存储，主控制模块与数据存储模块联通，由主控制模块对数据存储模块中风机的运行数据进行分析处理；
还包括：
风机控制模块，该风机控制模块装设于风机上，并通过5G网络与信号发射模块联通，主控制模块将风机控制指令发送至信号发射模块，由信号发射模块将该指令发送至风机控制模块，由风机控制模块对风机的运行状态进行控制。
2.根据权利要求1所述的基于5G云网络传输的风电场主控系统，其特征在于，还包括远程控制终端，该远程控制终端包括：
无线通信模块，该无线通信模块与5G通信网络联通，无线通信模块通过5G通信网络与信号接收模块及信号发射模块联通；
控制主控面板，该控制主控面板与无线通信模块联通，数据存储模块将风机的运行数据发送至信号发射模块，信号发射模块通过5G通信网络将该数据发送至无线通信模块，并在控制主控面板上显示；
控制处理模块，该控制处理模块与无线通讯模块联通，由控制处理模块将风机控制指令发送至无线通信模块，无线通信模块通过5G通信网络将该指令发送至信号接收模块，主控制模块通过信号接收模块接收该指令，并发送至风机控制模块以控制风机的运行状态。
3.根据权利要求1所述的基于5G云网络传输的风电场主控系统，其特征在于：
主控制柜装设于风电场的升压站内。
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