CN110851469A - 基于新能源集控系统的风机运行状态分析方法 - Google Patents

基于新能源集控系统的风机运行状态分析方法 Download PDF

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CN110851469A CN201911157254.3A CN201911157254A CN110851469A CN 110851469 A CN110851469 A CN 110851469A CN 201911157254 A CN201911157254 A CN 201911157254A CN 110851469 A CN110851469 A CN 110851469A
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Abstract

基于新能源集控系统的风机运行状态分析方法，它包括以下步骤：1.调取数据点位：从集控中心数据库中调取将各新能源风力发电场站上送的风机故障代码点位、遥信及遥测数据点位；2.数据预处理：解析风机故障代码，建立风机故障代码表并依据风机各个运行状态将故障代码划分等级，设定风机运行告警码依据场站上送的风机故障代码，在风机故障代码表中检索输出对应等级风机运行告警码；3.预处理结果入库：将上述风机故障代码表、风机运行告警码关联信息、风机运行告警码输出值存入集控中心数据库；4.建立周期计算任务集：按照风机的运行状态建立逻辑判断任务，在每个逻辑判断任务中设置详细逻辑表达式，再将逻辑判断任务排序形成周期计算任务集等步骤，本发明的目的在于提供一种布置于集控系统中的，可以对不同厂家风力发电机组运行情况进行统一分析、快速判断的方法。

Description

基于新能源集控系统的风机运行状态分析方法
技术领域
本发明涉及新能源集控系统领域，具体是指新能源集控系统内的风机运行状态分析判断方法。
背景技术
随着新能源发电行业的高速发展，针对新能源场站分散、运维管理效率低等问题，各企业开始着手建设新能源集控中心，将分散的新能源场站进行集中监视与控制，以实现“无人值班，少人值守”的管理模式。
风机作为风力发电场站的发电单元，其主要作用是将风能转换为机械功，使机械功带动发电机最终输出交流电，它的运行状态几乎决定了风力发电场站的发电情况，在新能源集系统内接入风机进行监控，准确的分析判断出风机运行状态对于新能源发电场站的安全稳定运行及维护至关重要。
新能源集控系统内接入的风机涉及厂家及型号较多，且不同厂家对风机运行状态分析判别方法存在差异，然而在集控系统内部署多个不同厂家的监控软件将导致集控系统出现监控主体过多、监控画面、操作方式不统一等问题。通过什么方法在新能源集控系统内统一分析不同厂家不同型号的风机运行状态，对集控运维人员来说是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种布置于集控系统中的，可以对不同厂家风机运行情况进行统一分析、快速判断的方法。
为了实现上述目的，现提出如下技术方案：
基于新能源集控系统的风机运行状态分析方法，它包括以下步骤：
1.调取数据点位：从集控中心数据库中调取将各新能源风力发电场站上送的风机故障代码点位、遥信及遥测数据点位；
2.数据预处理：将调取的数据点位进行预处理，解析风机故障代码，建立风机故障代码表并依据运行状态将故障代码划分为13个等级，设定风机运行告警码，各风机故障代码按等级关联风机运行告警码，依据场站上送的风机故障代码，在风机故障代码表中检索输出对应等级风机运行告警码；
3.预处理结果入库：将上述风机故障代码表、风机运行告警码关联信息、风机运行告警码输出值存入集控中心数据库；
4.建立周期计算任务集：按照风机的13种运行状态建立13个逻辑判断任务，在每个逻辑判断任务中设置详细逻辑表达式，再将13个逻辑判断任务排序形成周期计算任务集；
5.获取数据：在需要获取目标风力发电机组的状态时，从集控中心数据库中获取预处理后所需目标风力发电机组的风机故障代码、遥信、遥测实时数据；
6.周期计算：将步骤5中的数据代入周期计算任务集进行周期性分析计算，输出目标风机状态码；
7.风机状态输出：依据周期计算任务集中风机状态码含义解析获得目标风机运行状态。
在步骤2中，从风机故障代码表中检索输出对应等级风机运行告警码，而风机运行告警码将作为风机状态判别依据的一部分，在步骤4中建立逻辑表达式时被使用。
在步骤2中，建立风机故障代码表并依据风机各个运行状态将代码划分为风机通讯中断、维保停机、维修停机、故障停机、限电运行、限电停机、低风待机、高风切机、风机解缆、风机偏航、外部原因停机、正常运行、告警运行十三个等级。
在步骤4中，建立13个逻辑判断任务，在每个逻辑判断任务中设置逻辑表达式，为13种风机状态赋予13个风机状态码，并按照风机通讯中断、维保停机、维修停机、故障停机、限电运行、限电停机、低风待机、高风切机、风机解缆、风机偏航、外部原因停机、告警运行、正常运行顺序对逻辑判断任务进行排序形成周期计算任务集。其中通讯中断将导致风机所有运行状态不能被监视控制，因此优先级最高，也应最先判别；其他状态优先级逐步降低，运行状态为排除其他状态后唯一且可靠的正常状态，优先级最低，作为最后一项进行判断。该逻辑判断任务排序方式能有效防止风机运行状态的漏判和误判。
在步骤4中，在建立周期计算任务集时，具体采用以下步骤：
1)更新计算：单次自动执行“周期计算任务集”；
2)通讯中断：若[新能源集控中心至新能源场站前置服务器通讯异常值]＝＝[通讯中断遥信值]||[新能源场站前置服务器至新能源场站风机后台通讯异常值]＝＝[通讯中断遥信值]||[新能源场站风机后台至风机通讯异常值]＝＝[通讯中断遥信值]||[风机运行告警码值]＝＝[通讯中断级设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
3)维保停机：若[维保停机遥信值]＝＝[维保停机遥信有效值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机有功设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&[风机运行告警码值]！＝[故障级设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
4)维修停机：若[维保停机遥信值]＝＝[维保停机遥信有效值]&&[风机运行告警码值]＝＝[故障级设定值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机有功设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
5)故障停机：若[风机运行告警码值]＝＝[故障级设定值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机有功设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
6)限电运行：若[调度下发有功目标值]<[场站理论有功功率值]&&[有效样板风机平均输出有功功率值]*[修正参数]>[风机输出有功功率值]&&[风机目标输出有功功率值]*[下限修正参数]<[风机输出有功功率值]<[风机目标输出有功功率值]*[上限修正参数]||[风机运行告警码值]＝＝[限电运行级设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
7)限电停机：若[风机输出有功功率值]<[判停机有功功率设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&[风机目标输出有功功率值]<[判停机有功功率设定值]&&[有效样板风机平均输出有功功率值]>[判启机有功功率设定值]||[风机运行告警码值]＝＝[限电停机级设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
8)低风待机：[10秒平均风速值]<[切入风速设定值]&&[风机停机模式字值]＝＝[低风停机模式字值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
9)高风切机：[10秒平均风速值]>[切出风速设定值]&&[风机停机模式字值]＝＝[高风切机模式字值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
10)风机解缆：若[风机解缆遥信值]＝＝[风机解缆遥信有效值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
11)风机偏航：若[风机偏航遥信值]＝＝[风机偏航遥信有效值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
12)外部原因停机：[风机输出有功功率值]<[判停机设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
13)告警运行：若[风机输出有功功率值]>[判停机设定值]&&[风机运行告警码值]＝＝[告警运行设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
14)正常运行：若[风机输出有功功率值]>[判停机设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回第1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，返回第1)步开始下一周期计算。
在完成步骤4后，将建立的周期计算任务集存入集控监控系统服务器并使用编译工具编译，生成系统可执行应用。
采用上述技术方案，能带来以下技术效果：
1)本发明在新能源集控系统中可有效和准确的对不同厂家不同型号的风力发电机组运行状态进行统一分析，快速判断，便于集控中心统一监控界面及操作方式，为新能源集控中心运行人员提供更加准确和便捷的监控平台。
2)本发明能更加精准的分析出风力发电机组的限电运行状态，能有效区分风力发电机组维保停机、维修停机、故障停机、外部原因停机、限电停机、告警运行状态，能将风机的电网限电运行状态与自身保护降额运行进行有效区分，为风力发电机组运行监控及设备维护提供有效和准确的决策支持。
具体实施方式
基于新能源集控系统的风机运行状态分析方法，它包括以下步骤：
1.调取数据点位：从集控中心数据库中调取将各新能源风力发电场站上送的风机故障代码点位、遥信及遥测数据点位；
2.数据预处理：将调取的数据点位进行预处理，解析风机故障代码，建立风机故障代码表并依据运行状态将故障代码划分为13个等级，设定风机运行告警码，各风机故障代码按等级关联风机运行告警码，依据场站上送的风机故障代码，在风机故障代码表中检索输出对应等级风机运行告警码；
3.预处理结果入库：将上述风机故障代码表、风机运行告警码关联信息、风机运行告警码输出值存入集控中心数据库；
4.建立周期计算任务集：按照风机的13种运行状态建立13个逻辑判断任务，在每个逻辑判断任务中设置详细逻辑表达式，再将13个逻辑判断任务排序形成周期计算任务集；
5.获取数据：在需要获取目标风力发电机组的状态时，从集控中心数据库中获取预处理后所需目标风力发电机组的风机故障代码、遥信、遥测实时数据；
6.周期计算：将步骤5中的数据代入周期计算任务集进行周期性分析计算，输出目标风机状态码；
7.风机状态输出：依据周期计算任务集中风机状态码含义解析获得目标风机运行状态。
在步骤2中，从风机故障代码表中检索输出对应等级风机运行告警码，而风机运行告警码将作为风机状态判别依据的一部分，在步骤4中建立逻辑表达式时被使用。
在步骤2中，建立风机故障代码表并依据运行状态将代码划分为风机通讯中断、维保停机、维修停机、故障停机、限电运行、限电停机、低风待机、高风切机、风机解缆、风机偏航、外部原因停机、正常运行、告警运行十三个等级。
在步骤4中，建立13个逻辑判断任务，在每个逻辑判断任务中设置逻辑表达式，为13种风机状态赋予13个风机状态码，并按照风机通讯中断、维保停机、维修停机、故障停机、限电运行、限电停机、低风待机、高风切机、风机解缆、风机偏航、外部原因停机、告警运行、正常运行顺序对逻辑判断任务进行排序形成周期计算任务集。其中通讯中断将导致风机所有运行状态不能被监视控制，因此优先级最高，也应最先判别；其他状态优先级逐步降低，运行状态为排除其他状态后唯一且可靠的正常状态，优先级最低，作为最后一项进行判断。该逻辑判断任务排序方式能有效防止风机运行状态的漏判和误判。
在步骤4中，在建立周期计算任务集时，具体采用以下步骤：
1)更新计算：单次自动执行“周期计算任务集”；
2)通讯中断：若[新能源集控中心至新能源场站前置服务器通讯异常值]＝＝[通讯中断遥信值]||[新能源场站前置服务器至新能源场站风机后台通讯异常值]＝＝[通讯中断遥信值]||[新能源场站风机后台至风机通讯异常值]＝＝[通讯中断遥信值]||[风机运行告警码值]＝＝[通讯中断级设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
3)维保停机：若[维保停机遥信值]＝＝[维保停机遥信有效值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机有功设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&[风机运行告警码值]！＝[故障级设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
4)维修停机：若[维保停机遥信值]＝＝[维保停机遥信有效值]&&[风机运行告警码值]＝＝[故障级设定值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机有功设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
5)故障停机：若[风机运行告警码值]＝＝[故障级设定值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机有功设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
6)限电运行：若[调度下发有功目标值]<[场站理论有功功率值]&&[有效样板风机平均输出有功功率值]*[修正参数]>[风机输出有功功率值]&&[风机目标输出有功功率值]*[下限修正参数]<[风机输出有功功率值]<[风机目标输出有功功率值]*[上限修正参数]||[风机运行告警码值]＝＝[限电运行级设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
7)限电停机：若[风机输出有功功率值]<[判停机有功功率设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&[风机目标输出有功功率值]<[判停机有功功率设定值]&&[有效样板风机平均输出有功功率值]>[判启机有功功率设定值]||[风机运行告警码值]＝＝[限电停机级设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
8)低风待机：[10秒平均风速值]<[切入风速设定值]&&[风机停机模式字值]＝＝[低风停机模式字值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
9)高风切机：[10秒平均风速值]>[切出风速设定值]&&[风机停机模式字值]＝＝[高风切机模式字值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
10)风机解缆：若[风机解缆遥信值]＝＝[风机解缆遥信有效值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
11)风机偏航：若[风机偏航遥信值]＝＝[风机偏航遥信有效值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
12)外部原因停机：[风机输出有功功率值]<[判停机设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
13)告警运行：若[风机输出有功功率值]>[判停机设定值]&&[风机运行告警码值]＝＝[告警运行设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
14)正常运行：若[风机输出有功功率值]>[判停机设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回第1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，返回第1)步开始下一周期计算。
作用或特殊效果：如果在某一步判断结果为真，更新风机状态码后不再执行后续逻辑判断任务，直接返回第1)步开始下一周期计算，这样能提升执行效率。
“周期计算任务集”中第6项，限电运行状态逻辑判断任务其特征在于：判别逻辑表达式中引入了调度下发有功目标值与场站理论有功功率值，判断新能源场站是否处于限电状态，引入了有效样板风机平均输出有功功率值及风机目标输出有功功率值与风机输出有功功率值，判断风机是否处于限电状态，该方法能将风机的电网限电运行状态与自身保护降额运行进行有效区分。
在完成步骤4后，将建立的周期计算任务集存入集控监控系统服务器并使用编译工具编译，生成系统可执行应用。
实施例：
基于新能源集控系统的风机运行状态分析方法，包括如下内容：
1.调取数据点位：从集控中心数据库中调取将各新能源风力发电场站上送的风机故障代码点位、遥信及遥测数据点位；
2.数据预处理：将调取的数据点位进行预处理。解析风机故障代码，建立风机故障代码表并依据风机运行状态将代码划分为风机通讯中断、维保停机、维修停机、故障停机、限电运行、限电停机、低风待机、高风切机、风机解缆、风机偏航、外部原因停机、正常运行、告警运行十三个等级，设定风机运行告警码，风机通讯中断运行告警码为130、维保停机运行告警码为120、维修停机运行告警码为110、故障停机运行告警码为100、限电运行运行告警码为90、限电停机运行告警码为80、低风待机运行告警码为70、高风切机运行告警码为60、风机解缆运行告警码为50、风机偏航运行告警码为40、外部原因停机运行告警码为30、告警运行运行告警码为20、正常运行运行告警码为10，各风机故障代码按等级关联风机运行告警码，依据场站上送的风机故障代码，在风机故障代码表中检索输出对应等级风机运行码。
3.预处理结果入库：将上述风机故障代码表、风机运行告警码关联信息、风机运行告警码输出值存入集控中心数据库；
4.建立周期计算任务集：按照风机的13种运行状态建立13个逻辑判断任务，在每个逻辑判断任务中设置逻辑表达式，为13种风机状态赋予13个风机状态码，并按照风机通讯中断、维保停机、维修停机、故障停机、限电运行、限电停机、低风待机、高风切机、风机解缆、风机偏航、外部原因停机、告警运行、正常运行顺序对逻辑判断任务进行排序形成了周期计算任务集，其中通讯中断将导致风机所有运行状态不能被监视控制，因此优先级最高，也应最先判别；其他状态优先级逐步降低，运行状态为排除其他状态后唯一且可靠的正常状态，优先级最低，作为最后一项进行判断。每个逻辑判断任务中设置逻辑表达式如下:
1)更新计算：单次自动执行“周期计算任务集”；
2)通讯中断：若[新能源集控中心至新能源场站前置服务器通讯异常值]＝＝[1]||[新能源场站前置服务器至新能源场站风机后台通讯异常值]＝＝[1]||[新能源场站风机后台至风机通讯异常值]＝＝[1]||[风机运行告警码值]＝＝[130]为“真”，更新风机状态码为13，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
3)维保停机：若[维保停机遥信值]＝＝[1]&&[风机输出有功功率值]<[0.5]&&[发电机转速值]<[5]&&[风机运行告警码值]！＝[100]为“真”，更新风机状态码为12，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
4)维修停机：若[维保停机遥信值]＝＝[1]&&[风机运行告警码值]＝＝[100]&&[风机输出有功功率值]<[0.5]&&[发电机转速值]<[5]为“真”，更新风机状态码为11，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
5)故障停机：若[风机运行告警码值]＝＝[100]&&[风机输出有功功率值]<[0.5]&&[发电机转速值]<[5]&&([#1叶片桨叶角值]>[86]&&[#2叶片桨叶角值]>[86]&&[#3叶片桨叶角值]>[86])为“真”，更新风机状态码为10，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
6)限电运行：若[调度下发有功目标值]<[场站理论有功功率值]&&[有效样板风机平均输出有功功率值]*[0.98]>[风机输出有功功率值]&&[风机目标输出有功功率值]*[0.95]<[风机输出有功功率值]<[风机目标输出有功功率值]*[1.05]||[风机运行告警码值]＝＝[90]为“真”，更新风机状态码为9，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
7)限电停机：若[风机输出有功功率值]<[0.5]&&[发电机转速值]<[5]&&[风机目标输出有功功率值]<[0.5]&&[有效样板风机平均输出有功功率值]>[0.5]||[风机运行告警码值]＝＝[80]为“真”，更新风机状态码为8，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
8)低风待机：[10秒平均风速值]<[2.5]&&[风机停机模式字值]＝＝[10]&&[风机输出有功功率值]<[0.5]&&[发电机转速值]<[5]&&([#1叶片桨叶角值]>[86]&&[#2叶片桨叶角值]>[86]&&[#3叶片桨叶角值]>[86])为“真”，更新风机状态码为7，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
9)高风切机：[10秒平均风速值]>[22]&&[风机停机模式字值]＝＝[13]&&[风机输出有功功率值]<[0.5]&&[发电机转速值]<[5]&&([#1叶片桨叶角值]>[86]&&[#2叶片桨叶角值]>[86]&&[#3叶片桨叶角值]>[86])为“真”，更新风机状态码为6，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
10)风机解缆：若[风机解缆遥信值]＝＝[1]&&[风机输出有功功率值]<[0.5]&&[发电机转速值]<[5]&&([#1叶片桨叶角值]>[86]&&[#2叶片桨叶角值]>[86]&&[#3叶片桨叶角值]>[86])为“真”，更新风机状态码为5，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
11)风机偏航：若[风机偏航遥信值]＝＝[1]&&[风机输出有功功率值]<[0.5]&&[发电机转速值]<[5]&&([#1叶片桨叶角值]>[86]&&[#2叶片桨叶角值]>[86]&&[#3叶片桨叶角值]>[86])为“真”，更新风机状态码为4，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
12)外部原因停机：[风机输出有功功率值]<[0.5]&&[发电机转速值]<[5]&&([#1叶片桨叶角值]>[86]&&[#2叶片桨叶角值]>[86]&&[#3叶片桨叶角值]>[86)为“真”，更新风机状态码为3，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
13)告警运行：若[风机输出有功功率值]>[0.5]&&[风机运行告警码值]＝＝[20]为“真”，更新风机状态码为2，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
14)正常运行：若[风机输出有功功率值]>[0.5]为“真”，更新风机状态码为1，返回第1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，返回第1)步开始下一周期计算。
将建立的“周期计算任务集”存入集控监控系统服务器并使用编译工具编译，生成系统可执行应用。
5.获取数据：从集控中心数据库中获取预处理后所需风机的风机故障代码、遥信、遥测实时数据；
6.周期计算：从集控中心数据库中获取新能源场站上送的风机故障代码、遥信、遥测实时值，将数据代入“周期计算任务集”进行周期性分析计算，输出风机状态码；
7.风机状态输出：依据“周期计算任务集”中风机状态码含义解析获得风机运行状态。
其中，本发明中引用的||、&&、＝＝、！＝、>、<符号均为C语言逻辑运算符；
本发明中#1、#2、#3为风机叶片编号。

Claims (8)

1.基于新能源集控系统的风机运行状态分析方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1.调取数据点位：从集控中心数据库中调取将各新能源风力发电场站上送的风机故障代码点位、遥信及遥测数据点位；
2.数据预处理：将调取的数据点位进行预处理，解析风机故障代码，建立风机故障代码表并依据风机各个运行状态将故障代码划分为若干个等级，设定风机运行告警码，各风机故障代码按等级关联风机运行告警码，依据场站上送的风机故障代码，在风机故障代码表中检索输出对应等级风机运行告警码；
3.预处理结果入库：将上述风机故障代码表、风机运行告警码关联信息、风机运行告警码存入集控中心数据库；
4.建立周期计算任务集：按照风机的各个运行状态建立逻辑判断任务，在每个逻辑判断任务中设置详细逻辑表达式，再将各个逻辑判断任务排序形成周期计算任务集；
5.获取数据：在需要获取目标风机的状态时，从集控中心数据库中获取预处理后所需的目标风机故障代码、遥信、遥测实时数据；
6.周期计算：将步骤5中的数据代入周期计算任务集进行周期性分析计算，输出目标风机的状态码；
7.风机状态输出：依据周期计算任务集中风机状态码含义解析获得目标风机运行状态。
2.根据权利要求1所述的风机运行状态分析判断方法，其特征在于：在步骤2中，建立风机故障代码表并依据风机各个运行状态将代码划分为风机通讯中断、维保停机、维修停机、故障停机、限电运行、限电停机、低风待机、高风切机、风机解缆、风机偏航、外部原因停机、正常运行、告警运行十三个等级。
3.根据权利要求1所述的风机运行状态分析判断方法，其特征在于：在步骤2中，对风机故障代码按等级设定关联了风机运行告警码，而风机运行告警码将作为风机状态判别依据的一部分，在步骤4中建立逻辑表达式时被使用。
4.根据权利要求1所述的风机运行状态分析判断方法，其特征在于：在步骤4中，建立了13个逻辑判断任务，在每个逻辑判断任务中设置了逻辑表达式，并按照风机通讯中断、维保停机、维修停机、故障停机、限电运行、限电停机、低风待机、高风切机、风机解缆、风机偏航、外部原因停机、告警运行、正常运行顺序对逻辑判断任务进行排序形成了周期计算任务集，其中通讯中断将导致风机所有运行状态不能被监视控制，因此优先级最高，也应最先判别；其他状态优先级逐步降低，运行状态为排除其他状态后唯一且可靠的正常状态，优先级最低，作为最后一项进行判断，本发明提供的逻辑判断任务排序方式能有效防止风机运行状态的漏判和误判。
5.根据权利要求4所述的风机运行状态分析判断方法，其特征在于，在步骤4中，在建立周期计算任务集时，具体采用以下步骤：
1)更新计算：单次自动执行“周期计算任务集”；
2)通讯中断：若[新能源集控中心至新能源场站前置服务器通讯异常值]＝＝[通讯中断遥信值]||[新能源场站前置服务器至新能源场站风机后台通讯异常值]＝＝[通讯中断遥信值]||[新能源场站风机后台至风机通讯异常值]＝＝[通讯中断遥信值]||[风机运行告警码值]＝＝[通讯中断级设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
3)维保停机：若[维保停机遥信值]＝＝[维保停机遥信有效值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机有功设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&[风机运行告警码值]！＝[故障级设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
4)维修停机：若[维保停机遥信值]＝＝[维保停机遥信有效值]&&[风机运行告警码值]＝＝[故障级设定值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机有功设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
5)故障停机：若[风机运行告警码值]＝＝[故障级设定值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机有功设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
6)限电运行：若[调度下发有功目标值]<[场站理论有功功率值]&&[有效样板风机平均输出有功功率值]*[修正参数]>[风机输出有功功率值]&&[风机目标输出有功功率值]*[下限修正参数]<[风机输出有功功率值]<[风机目标输出有功功率值]*[上限修正参数]||[风机运行告警码值]＝＝[限电运行级设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
7)限电停机：若[风机输出有功功率值]<[判停机有功功率设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&[风机目标输出有功功率值]<[判停机有功功率设定值]&&[有效样板风机平均输出有功功率值]>[判启机有功功率设定值]||[风机运行告警码值]＝＝[限电停机级设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
8)低风待机：[10秒平均风速值]<[切入风速设定值]&&[风机停机模式字值]＝＝[低风停机模式字值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
9)高风切机：[10秒平均风速值]>[切出风速设定值]&&[风机停机模式字值]＝＝[高风切机模式字值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
10)风机解缆：若[风机解缆遥信值]＝＝[风机解缆遥信有效值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
11)风机偏航：若[风机偏航遥信值]＝＝[风机偏航遥信有效值]&&[风机输出有功功率值]<[判停机设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1)步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
12)外部原因停机：[风机输出有功功率值]<[判停机设定值]&&[发电机转速值]<[判停机转速设定值]&&([#1叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#2叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值]&&[#3叶片桨叶角值]>[判停机桨叶角设定值])为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
13)告警运行：若[风机输出有功功率值]>[判停机设定值]&&[风机运行告警码值]＝＝[告警运行设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回1步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，继续执行“周期计算任务集”下一任务；
14)正常运行：若[风机输出有功功率值]>[判停机设定值]为“真”，更新风机状态码为某设定整数型常数，返回第1步开始下一周期计算；为“假”，风机状态码不更新，返回第1步开始下一周期计算。
6.根据权利要求1至5所述的风机运行状态分析判断方法，其特征在于：在完成步骤4后，将建立的周期计算任务集存入集控监控系统服务器并使用编译工具编译，生成系统可执行应用。
7.根据权利要求5所述的风机运行状态分析判断方法，其特征在于：在步骤6)中，判别逻辑表达式中引入了调度下发有功目标值与场站理论有功功率值，判断新能源场站是否处于限电状态，引入了有效样板风机平均输出有功功率值及风机目标输出有功功率值与风机输出有功功率值，判断风机是否处于限电状态，该方法能将风机的电网限电运行状态与自身保护降额运行进行有效区分。
8.根据权利要求1或4或5所述的风机运行状态分析判断方法，其特征在于：在数据预处理时，将调取的数据点位进行预处理，将风机故障代码依据风机各个运行状态划分为13个等级，设定风机运行告警码，风机运行告警码值的大小代表故障代码等级的高低，各故障代码按等级关联风机运行告警码，当风机故障代码触发后，使对应风机运行告警码有效，再从有效风机运行告警码中比较输出有效风机运行告警码最大值，此值将在步骤4中建立逻辑表达式时被使用，现场实际运行中同一风机同一时刻可能会触发多个故障代码，使多个等级风机运行告警码有效，取有效风机运行告警码最大值，可保证同一时刻优先输出风机较高等级状态。
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