近年來(lái),風(fēng)力發(fā)電技術(shù)快速發(fā)展并逐漸趨向成熟,風(fēng)電企業(yè)也在不斷發(fā)展壯大。隨著各風(fēng)電集團(tuán)對(duì)其管轄區(qū)域內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)的不斷擴(kuò)建,風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)裝機(jī)容量迅速增長(zhǎng),風(fēng)機(jī)設(shè)備種類也不斷增加;但由于不同廠家提供的風(fēng)機(jī)和監(jiān)控系統(tǒng)間相互獨(dú)立,最終造成風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)分散、信息孤島、人員利用率低、實(shí)時(shí)性差、管控效果不佳等問(wèn)題。如何有效地對(duì)風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行集中、實(shí)時(shí)監(jiān)控成為企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。IEC61400-25標(biāo)準(zhǔn)的頒布,以及OPC、Web Services等數(shù)據(jù)通信技術(shù)的出現(xiàn),為風(fēng)電場(chǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)的研究提供了理論基礎(chǔ)。本文通過(guò)建立區(qū)域性風(fēng)電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程集控系統(tǒng),對(duì)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一采集與上傳,實(shí)現(xiàn)多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的集中化管理以及“無(wú)人值班、少人值守、區(qū)域化管理”模式。綜上所述,本文主要從以下幾個(gè)方面對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了研究:首先,本文設(shè)計(jì)了風(fēng)電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程集控系統(tǒng),并對(duì)IEC61400-25標(biāo)準(zhǔn)的信息模型、信息交換模型以及以上兩種模型到MMS、Web Services、OPC XML-DA、IEC60870-5-104、DNP3等五種通信協(xié)議棧的映射方式進(jìn)行研究與剖析,并結(jié)合工程實(shí)際,選擇... 

【文章來(lái)源】：河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

遠(yuǎn)程集中監(jiān)控中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文-11-2.3.1主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本文依據(jù)邏輯功能，將主站遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)分成四部分，分別為：前置通信子系統(tǒng)、運(yùn)行監(jiān)視子系統(tǒng)、高級(jí)應(yīng)用子系統(tǒng)和Web發(fā)布子系統(tǒng)。前置通信子系統(tǒng)是集控中心主站側(cè)和風(fēng)電場(chǎng)子站側(cè)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息交換的橋梁。運(yùn)行監(jiān)視子系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)視與報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊等；高級(jí)應(yīng)用子系統(tǒng)具備故障處理、物資管理、功能預(yù)測(cè)、商務(wù)智能等多種功能模塊。Web發(fā)布子系統(tǒng)則負(fù)責(zé)發(fā)布系統(tǒng)網(wǎng)頁(yè)，不僅能夠提供系統(tǒng)集成等功能，同時(shí)還支持客戶端服務(wù)接口功能。主站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、磁盤(pán)陣列、操作員站、高級(jí)應(yīng)用工作站、工程師站等等。這些設(shè)備硬件間相互獨(dú)立，數(shù)據(jù)庫(kù)獨(dú)立，共享站內(nèi)所有信息，這種功能劃分的獨(dú)立結(jié)構(gòu)使得各個(gè)軟、硬件間運(yùn)行不受影響，提高了系統(tǒng)的整體容錯(cuò)能力。集控中心內(nèi)網(wǎng)選用雙機(jī)雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)，采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，且傳輸速率高于1000Mbit/s，網(wǎng)絡(luò)配置容量滿足系統(tǒng)遠(yuǎn)景需求。本文根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)需求分析以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則，選用結(jié)構(gòu)化、模塊化的設(shè)計(jì)理念，所設(shè)計(jì)的風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。該遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)主要由3部分構(gòu)成，即賬戶管理、風(fēng)機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控和風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)管理。其中，賬戶管理分為用戶管理和權(quán)限管理；風(fēng)機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控管理包括設(shè)備運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)（例如：氣象參數(shù)、機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)等）和設(shè)備控制（風(fēng)機(jī)啟動(dòng)、停機(jī)、復(fù)位、功率控制）；風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)管理包括相關(guān)數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì)計(jì)算與分析、故障報(bào)警信息處理。圖2.2監(jiān)控系統(tǒng)整體功能結(jié)構(gòu)圖2.3.2子站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)風(fēng)電場(chǎng)子站側(cè)負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集風(fēng)場(chǎng)內(nèi)升壓站、電度計(jì)量裝置、風(fēng)機(jī)、測(cè)風(fēng)塔、箱變、AGC、AVC等子系統(tǒng)的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)安全地傳輸至集中監(jiān)控中心。并通過(guò)通

河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文-13-第三章基于IEC61400-25標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)通信模型建立為了解決不同設(shè)備與監(jiān)控系統(tǒng)間的通信問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)信息共享與統(tǒng)一監(jiān)控，降低成本，方便設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)，有必要制定一套統(tǒng)一的風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)通信標(biāo)準(zhǔn)。自2006年開(kāi)始，國(guó)際電工委員會(huì)相繼發(fā)布了由IECTC88技術(shù)委員會(huì)起草并制定的IEC61400-25標(biāo)準(zhǔn)，全稱為風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)監(jiān)測(cè)與控制通信標(biāo)準(zhǔn)[29-30]。該標(biāo)準(zhǔn)是應(yīng)用于電力系統(tǒng)變電站的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)在風(fēng)電領(lǐng)域的擴(kuò)展，兩者在結(jié)構(gòu)與最終目的方面有著十分緊密的聯(lián)系[31]。IEC61400-25標(biāo)準(zhǔn)為風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)提供了良好的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，其建立在開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之上，通過(guò)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行抽象化、模型化、標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，高效地解決風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)不同制造商提供設(shè)備之間的通信問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的互聯(lián)，達(dá)到系統(tǒng)統(tǒng)一，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)場(chǎng)設(shè)備的集中統(tǒng)一監(jiān)控，優(yōu)化風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行管理模式[32]。3.1IEC61400-25標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容概要IEC61400-25標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容涵蓋了如圖3.1所示的六部分內(nèi)容：圖3.1IEC61400-25標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容該標(biāo)準(zhǔn)可應(yīng)用于風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)組件和外部監(jiān)控系統(tǒng)(例如SCADA系統(tǒng))之間的通信，涵蓋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、發(fā)電機(jī)、變流器、機(jī)艙、偏航系統(tǒng)、塔架、故障報(bào)警系統(tǒng)等等，氣象系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及操作管理系統(tǒng)，但是風(fēng)電場(chǎng)組件間的內(nèi)部通信以及饋電線和變電站相關(guān)信息并不包括在該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)。IEC61400-25標(biāo)準(zhǔn)作為IEC61850標(biāo)準(zhǔn)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的延伸，不僅繼承IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)，也發(fā)展了自身的特點(diǎn)，主要特征為：基于面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)，具備完善的自我表述能力以及對(duì)設(shè)備和應(yīng)用接入保持完全的開(kāi)放性；數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化模型建

【參考文獻(xiàn)】：
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