一种基于SCADA大数据的风电场故障预警方法与流程

一种基于scada大数据的风电场故障预警方法
技术领域
1.本发明涉及风电场故障预警技术领域，具体为一种基于scada大数据的风电场故障预警方法。


背景技术：

2.风电场是在一个风能资源丰富的场地，由一批风力发电机组或机组群组成的电站，风电场在运行过程中会发生故障从而给电力系统的稳定安全运行带来了很大的安全隐患，目前的电力系统的故障处理集中在故障发生后，是一种事后处理的策略；
3.但是这种处理方式无法事先预警，使得风电场运行过程中的安全隐患无法提前被排除进而目前市场上需要一种新的、能够提前发现故障的技术方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于scada大数据的风电场故障预警方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于scada大数据的风电场故障预警方法，包括风电场本体、风电设备、无线收发模块组和备用电池组，还包括，
6.步骤s1：温度采集单元实时不间断采集风电场本体电力线路上的温度变化情况；
7.步骤s2：湿度采集单元实时不间断采集风电场本体电力线路上的湿度变化情况；
8.步骤s3：电压在线监测单元实时不间断采集风电场本体电力线路上的电压变化情况；
9.步骤s4：步骤s1-s3中温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的数据信息通过无线收发模块组传递给远程控制终端上，并通过远程控制终端内部的记录单元记录传递数据信息的时间点；
10.步骤s5：远程控制终端对温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的数据信息进行存储并调取以往温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的正常数据信息；
11.步骤s6：将温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的数据信息与以往温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的正常数据信息进行比对、判断是否保持一致；
12.步骤s7：在进行步骤s6时，当温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的数据信息比对结果与以往温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的数据保持一致时，自动记录数据并存入数据库中；
13.步骤s8：在进行步骤s6时，当温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的数据信息比对结果比以往温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的数据高时，说明风电场本体电力线路上极有可能发生故障，此时远程控制终端控制风电设备与外部电力系统之间断开，防止出现更大的险情；
14.步骤s9：在进行步骤s8时，远程控制终端控制备用电池组与警报系统相连通，提醒该风电场本体附近人员和生物切勿靠近；
15.步骤s10：在进行步骤s8时，远程控制终端自动记录该风电场本体发生故障的数据信息并且判断该风电场本体所处的位置，方便工作人员进行检修。
16.基于上述技术特征，便于实时监测风电场电力线路的运行情况，提前发现并处理风电场故障信息，及时提供风电场故障预警信息，保证风电场安全运行。
17.优选的，上述一种基于scada大数据的风电场故障预警方法中，还包括：定时继电器，
18.用于控制步骤s1-s3中温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元进行实时监测的时间间隔。
19.基于上述技术特征，便于控制实时监测风电场电力线路的时间间隔，保证风电场安全运行。
20.优选的，上述一种基于scada大数据的风电场故障预警方法中，还包括：定位器，
21.用于自动定位该风电场本体所处的位置，使得该风电场本体发生故障时其位置信息能够自动被远程控制终端所捕获，从而实现快速定位的目的。
22.基于上述技术特征，便于快速定位风电场的位置，及时掌握故障预警信息。
23.优选的，上述一种基于scada大数据的风电场故障预警方法中，所述风电场本体包括防护壳体、风电设备和垫台，所述垫台设置在地面上的适当位置处，所述风电设备固定在垫台的顶部中间位置处，且风电设备与外部电力系统相连通，所述防护壳体套设在风电设备的外部，且防护壳体设置在垫台的顶部位置。
24.基于上述技术特征，便于利用防护壳体防护风电设备。
25.优选的，上述一种基于scada大数据的风电场故障预警方法中，所述温度采集单元为温度传感器、湿度采集单元为空气湿度传感器、电压在线监测单元为电压监测仪，所述温度传感器安装在风电设备上，所述空气湿度传感器安装在防护壳体内腔顶部的右侧位置，所述电压监测仪设置在风电设备上。
26.基于上述技术特征，便于实时监测风电场电力线路电压、温度和湿度情况，检测风电场电力线路的运行情况。
27.优选的，上述一种基于scada大数据的风电场故障预警方法中，所述电池盒固定在防护壳体内腔顶部的左侧位置，所述电池盒内腔底部位置固定有备用电池组，所述无线收发模块组固定在防护壳体内腔顶部的中间位置处。
28.基于上述技术特征，便于在风电场电力线路发生故障时，警报系统能够正常工作。
29.优选的，上述一种基于scada大数据的风电场故障预警方法中，所述警报系统包括语音播报器和示警灯，所述语音播报器和示警灯分别与备用电池组之间电性连接，所述语音播报器固定在防护壳体内腔的右壁下端位置，用以语音播报警示标语，所述示警灯均匀固定在防护壳体的外壁位置，用于示廓防护壳体的位置并且起到警示作用。
30.基于上述技术特征，便于在风电场电力线路发生故障时对风电场附近人员进行报警。
31.优选的，上述一种基于scada大数据的风电场故障预警方法中，还包括：烟感器，
32.所述烟感器与无线收发模块组之间电性连接，用于自动监测该风电场外部火灾情
况。
33.基于上述技术特征，便于实时监测风电场外部情况，当风电场外部发生火情时能够及时检测出来，保证风电场的正常运行。
34.优选的，上述一种基于scada大数据的风电场故障预警方法中，当防护壳体外部发生火灾时，烟感器自动检测出烟雾浓度大于正常值，此时烟感器通过无线收发模块组自动将火情信息传递给远程控制终端上，使得远程控制终端通过定位器自动捕获该风电场本体的位置，进而实现火情的“早发现、早消灭”。
35.基于上述技术特征，便于定位风电场的位置，方便检修人员和远程控制人员及时掌握故障点的位置。
36.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
37.通过本技术方案的设计，通过实时监测风电场电力线路上的温度、湿度和电压变化情况能够实时监测风电场电力线路的运行情况，提前发现并处理风电场故障信息，及时提供风电场故障预警信息，保证风电场安全运行。
附图说明
38.图1为本发明风电场本体内部结构示意图；
39.图2为本发明风电场本体外部整体结构示意图；
40.图3为本发明基于scada大数据的风电场故障预警方法具体流程示意图。
41.图中：1、防护壳体；2、风电设备；3、垫台；4、语音播报器；5、示警灯；6、空气湿度传感器；7、温度传感器；8、无线收发模块组；9、备用电池组；10、电池盒；11、烟感器。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.请参阅图1-3，本发明提供的一种实施例：一种基于scada大数据的风电场故障预警方法，包括风电场本体、风电设备2、无线收发模块组8和备用电池组9，还包括，
44.步骤s1：温度采集单元实时不间断采集风电场本体电力线路上的温度变化情况；
45.步骤s2：湿度采集单元实时不间断采集风电场本体电力线路上的湿度变化情况；
46.步骤s3：电压在线监测单元实时不间断采集风电场本体电力线路上的电压变化情况；
47.步骤s4：步骤s1-s3中温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的数据信息通过无线收发模块组8传递给远程控制终端上，并通过远程控制终端内部的记录单元记录传递数据信息的时间点；
48.步骤s5：远程控制终端对温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的数据信息进行存储并调取以往温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的正常数据信息；
49.步骤s6：将温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的数据信息与
以往温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的正常数据信息进行比对、判断是否保持一致；
50.步骤s7：在进行步骤s6时，当温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的数据信息比对结果与以往温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的数据保持一致时，自动记录数据并存入数据库中；
51.步骤s8：在进行步骤s6时，当温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的数据信息比对结果比以往温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元采集的数据高时，说明风电场本体电力线路上极有可能发生故障，此时远程控制终端控制风电设备2与外部电力系统之间断开，防止出现更大的险情；
52.步骤s9：在进行步骤s8时，远程控制终端控制备用电池组9与警报系统相连通，提醒该风电场本体附近人员和生物切勿靠近；
53.步骤s10：在进行步骤s8时，远程控制终端自动记录该风电场本体发生故障的数据信息并且判断该风电场本体所处的位置，方便工作人员进行检修。
54.还包括：定时继电器，
55.用于控制步骤s1-s3中温度采集单元、湿度采集单元和电压在线监测单元进行实时监测的时间间隔。
56.还包括：定位器，
57.用于自动定位该风电场本体所处的位置，使得该风电场本体发生故障时其位置信息能够自动被远程控制终端所捕获，从而实现快速定位的目的。
58.请参看说明书附图中图1和2：风电场本体包括防护壳体1、风电设备2和垫台3，垫台3设置在地面上的适当位置处，风电设备2固定在垫台3的顶部中间位置处，且风电设备2与外部电力系统相连通，防护壳体1套设在风电设备2的外部，且防护壳体1设置在垫台3的顶部位置。
59.请参看说明书附图中图1：温度采集单元为温度传感器7、湿度采集单元为空气湿度传感器6、电压在线监测单元为电压监测仪，温度传感器7安装在风电设备2上，空气湿度传感器6安装在防护壳体1内腔顶部的右侧位置，电压监测仪设置在风电设备2上。
60.请参看说明书附图中图1：电池盒10固定在防护壳体1内腔顶部的左侧位置，电池盒10内腔底部位置固定有备用电池组9，无线收发模块组8固定在防护壳体1内腔顶部的中间位置处。
61.请参看说明书附图中图1和2：警报系统包括语音播报器4和示警灯5，语音播报器4和示警灯5分别与备用电池组9之间电性连接，语音播报器4固定在防护壳体1内腔的右壁下端位置，用以语音播报警示标语，示警灯5均匀固定在防护壳体1的外壁位置，用于示廓防护壳体1的位置并且起到警示作用。
62.请参看说明书附图中图1和2：还包括：烟感器11，
63.烟感器11与无线收发模块组8之间电性连接，用于自动监测该风电场外部火灾情况。
64.当防护壳体1外部发生火灾时，烟感器11自动检测出烟雾浓度大于正常值，此时烟感器11通过无线收发模块组8自动将火情信息传递给远程控制终端上，使得远程控制终端通过定位器自动捕获该风电场本体的位置，进而实现火情的“早发现、早消灭”。
65.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
66.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。