[发明专利]风电机组智能监控运行控制系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种风电机组智能监控运行控制系统及其控制方法，还包括智能监控运行控制器、运行环境差异模块、风资源差异模块和机组性能差异模块。本发明采用智能控制算法，具有自学习、自适应运行环境差异、风资源差异和机组个体性能差异的功能，控制系统具有很强的鲁棒性和容错能力，大大减弱了对电网产生安全隐患；实时监测运行环境差异、风资源差异和机组个体性能差异的变化，操作员可以更精确地判断风电机组的工作状态，大大提高了风电机组及电网的安全性；增加了运行环境差异、风资源差异和机组个体性能差异三个模块，大大提高了风电机组的功率稳定输出和安全稳定运行性能。

主权项

1.风电机组智能监控运行控制系统，包括风力机A～N、电网、光纤环网、光纤环网交换机、交换机、数据库服务器、操作员站、Internet、远程监控中心，操作员站与数据库服务器相连，数据库服务器与交换机相连，交换机与光纤环网交换机、操作员站分别相连，操作员站通过Internet与远程监控中心相连，其特征在于，还包括智能监控运行控制器、运行环境差异模块、风资源差异模块和机组性能差异模块；所述的智能监控运行控制器包括：运行环境参数分析模块，采用智能控制算法对输入的数据分析处理，输出量分别乘以一个加权因子后输入至智能控制器；风资源参数分析模块，采用智能控制算法对输入的数据分析处理，输出量分别乘以一个加权因子后输入至智能控制器；机组性能参数分析模块，采用智能控制算法对输入的数据分析处理，输出量分别乘以一个加权因子后输入至智能控制器；智能控制器，采用智能控制算法，综合运行环境差异、风资源差异和机组个体性能差异对风电机组的影响，输出给定控制信号控制风力机A～N的动作，并同时与光纤环网相连实现数据通讯；所述的运行环境差异模块包括：第一操作员PLC，用于负责运行环境参数的监控及根据程序发出相应控制信号给I/O端口，同时负责各种数据和参数的实时获取；运行环境参数应用程序模块，采用IEC 61400‑25标准与操作员PLC互连，经过用户权限识别以后，系统按照进程为相应的用户分配对应的可使用模块；数据信息备份与恢复模块，用于储存管理运行环境参数数据，生成运行报告，以及历史数据报表；传感器组，包括风速传感器、风向传感器、海拔传感器、噪声传感器、湿度传感器、波浪仪、海流计、验潮仪，分别用于实时监测风速大小、方向、海拔高度、风轮和发电机噪声、大气湿度、海浪高度和波谱、海流速度和方向、潮汐涨落高度值；运行环境信息组模块，包括风速信息模块、风向信息模块、海拔信息模块、噪声信息模块、湿度信息模块、海浪信息模块、海流信息模块、潮汐信息模块，分别用于分析处理传感器组传送来的数据；所述的风资源差异模块包括：第二操作员PLC，用于负责风资源参数的监控及根据程序发出相应控制信号给I/O端口，同时负责各种数据和参数的实时获取；风资源参数应用程序模块，采用IEC 61400‑25标准与操作员PLC互连，经过用户权限识别以后，系统按照进程为相应的用户分配对应的可使用模块；数据信息备份与恢复模块，用于储存管理风资源参数数据，生成运行报告，以及历史数据报表；风资源信息组模块，包括年平均风速信息模块、季平均风速信息模块、月平均风速信息模块、日平均风速信息模块、时平均风速信息模块、风湍流信息模块、风剪切信息模块、塔影效应信息模块，分别用于分析处理风速的年、季、月、日、时平均风速，及风湍流、风剪切、塔影效应的数据；所述的机组性能差异模块包括：第三操作员PLC，用于负责机组性能参数的监控及根据程序发出相应控制信号给I/O端口，同时负责各种数据和参数的实时获取；机组性能参数应用程序模块，采用IEC 61400‑25标准与操作员PLC互连，经过用户权限识别以后，系统按照进程为相应的用户分配对应的可使用模块；数据信息备份与恢复模块，用于储存管理机组性能参数数据，生成运行报告，以及历史数据报表；机组性能信息组模块，包括风机基本信息模块、风机塔筒信息模块、风机机舱信息模块、风机叶片信息模块、风机传动链信息模块、风机变桨机构信息模块、风机发电机信息模块、风机变流器信息模块，分别用于分析处理风机基本数据及塔筒、机舱、叶片、传动链、变桨机构、发电机、变流器的数据。