专利名称：一种风力发电机组远程监控系统及其方法
技术领域：
本发明涉及风力发电监控领域，特别涉及一种风力发电机组远程监控系统 及其方法。
背景技术：
目前绝大多数风力发电机组的控制系统都选用集散型或分布式(DCS)工 业控制计算机。通过使用一些专用模块，可以方便地实现就地控制，许多控制 模块可直接布置在控制对象的工作点，就地采集信号进行处理；同时DCS现场 适应性强，便于控制程序现场调试及在机组运行时可随时修改控制参数；现有 的对风力发电机的状态查询、操作、维护都需要在风力发电机的控制室完成， 给使用、维护带来了大量的工作，而且也不安全，特别是在管理人员在异地， 就无法对风力发电机组进行监控，特别是在风力发电机组出故障的情况下，不 能及时了解风力发电机组现运行状况，从而对风力发电机组进行维护；另外， 现有的风力发电机组监控系统由于使用较多硬件，造成设计成本相对较高且操 作不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种能在远程及时了解风力发电机组 现运行状况、及时处理风力发电机组故障、操作简便且降低成本的风力发电机 组远程监控系统及其方法。
为了解决上述存在的技术问题，本发明通过下述技术方案实现 一种风力 发电机组远程监控系统，包括远程监控终端，用于在远程监控终端的控制下完成风力发电机组的测量、保护、控制以及记录的中央监控系统，所述中央监控 系统与风力发电机组连接；所述中央监控系统包括用于对风力发电机组的开 关量和模拟量进行采集的数据采集模块；用于实时判断采集的开关量和模拟量 是否越限进行监测，并在越限的情况下，向远程监控终端发送报警信息的工作 异常报警模块；用于在远程监控终端的控制下，对风力发电机组进行就地操作， 以消除风力发电机组工作异常的工作调整模块。
在本发明所述的风力发电机组远程监控系统中，所述中央监控系统还包括
用于控制风力发电机组的自动开关机、自动偏航、自动变桨距、液压系统、液
压增容泵及液压马达工作的过程控制模块；用于实现风力发电机组主回路软投 入和软切除的软并网模块；用于对风力发电机组的电气量、机械部分、液压系 统、偏航系统、变桨距系统、刹车装置、液压增容泵、液压马达以及机舱设置 安全保护参数的安全保护模块；用于对报警信息、操作记录、设备维护记录、 历史运行信息进行报表统计的统计模块；用于连接远程监控终端和风力发电机 组的联网模块。
在本发明所述的风力发电机组远程监控系统中，所述风力发电机组工作调 整模块消除风力发电机组工作异常的操作包括调整风机顺时针逆时针偏航、 整定桨距角或紧急事故停机。
在本发明所述的风力发电机组远程监控系统中，所述的报警信息包括事 故信号和预告信号；所述事故信号是由开关量越限引起的跳闹；所述预告信号 是模拟量越限引起的风力发电机工作异常。
在本发明所述的风力发电机组远程监控系统中，所述的远程监控终端与中 央监控系统之间通过有线或无线方式进行连接；所述的有线方式是中央监控系 统通过屏蔽双绞线、光纤与远程监控终端连接；所述的无线方式包括中央监 控系统通过无线收发模块与远程监控终端连接。
在本发明所述的风力发电机组远程监控系统中，所述中央监控系统与风力 发电机组之间通过有线或无线方式进行连接；所述的有线方式是中央监控系统通过屏蔽双绞线、光纤或可编程控制器与风力发电机组连接；所述的无线方 式包括中央监控系统通过无线收发模块与风力发电机组连接。
在本发明所述的风力发电机组远程监控系统中，所述远程监控终端包括PC
机或PDA掌上终端。
本发明还提供一种风力发电机组远程监控方法，包括以下步骤
51、 由连接在Intemet/Intr如et上的PC机或PDA登录到中央监控系统，并通过 中央监控系统的过程控制模块控制风力发电机组工作；
52、 数据采集模块对风力发电机组的开关量和模拟量进行实时采集，并通 过风力发电机组工作异常报警模块实时判断采集的开关量和模拟量是否超过设 定的界限进行监测，如果越限，则向远程监控终端发送报警信息；
53、 远程监控终端接到报警信息，通过控制风力发电机组调整模块对风力 发电机组进行就地操作，以消除风力发电机组工作异常。
在本发明所述的风力发电机组远程监控方法中，所述步骤S 1过程控制模块 是通过控制包括风力发电机组的自动开关机、自动偏航、自动变桨距、液压 系统、液压增容泵及液压马达而控制风力发电机组工作的。
在本发明所述的风力发电机组远程监控方法中，所述步骤S2工作调整模块
消除风力发电机组工作异常的操作包括调整风机顺时针逆时针偏航、整定桨 距角或紧急事故停机。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果
1、 本发明通过远距离监控和诊断可以帮助减少风力发电机组停机时间，这 种集成解决方案不仅满足客户需要，而且降低了系统的复杂性和减少了调试时
间；
2、 本发明支持在Internet/Intranet上通过IE浏览器以"痩"客户端方式来监控风 力发电机组的解决方案，系统管理人员在任意一台在Internet上的PC机或PDA可 以在世界的任意角落实时监控系统运行情况；
3、 本发明支持通过PDA掌上终端在Internet实时监控现场的生产数据，支持通过移动GPRS、 CDMA网络与控制设备或其它远程力控节点通讯。
4、 本发明支持控制设备冗余、控制网络冗余、监控服务器(双机)冗余、 监控网络冗余、监控客户端冗余等多种系统冗余方式，在当前使用系统发生故 障时，系统可无扰动切换到备用系统，大大减少故障停机时间，提高系统可靠 性；
5、 本发明的多种报警方式(手机短信、email、即时消息等)，可使管理人 员在第一时间了解系统的故障情况，从而能及时对故障进行处理。
图l是本发明风力发电机组远程监控系统的结构框图； 图2是本发明风力发电机组远程监控方法的流程示意图。
具体实施例方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。
如图1所示， 一种风力发电机组远程监控系统，包括远程监控终端，用于在 远程监控终端的控制下完成风力发电机组的测量、保护、控制以及记录的中央 监控系统，中央监控系统通过传感器与风力发电机组连接；传感器对风力发电 机组的信息进行采集。其中风力发电机组可以是分布在不同区域的多台风力发 电机组。
远程监控终端与中央监控系统之间通过有线或无线方式进行连接；所述的 有线方式是中央监控系统通过屏蔽双绞线、光纤与远程监控终端连接；所述的 无线方式包括中央监控系统通过无线收发模块与远程监控终端连接，其中无 线收发模块支持移动GPRS、 CDMA等移动通信网络。
中央监控系统与风力发电机组之间通过有线或无线方式进行连接；所述的 有线方式是中央监控系统通过屏蔽双绞线、光纤或可编程控制器与风力发电 机组连接；所述的无线方式包括中央监控系统通过无线收发模块与风力发电
8机组连接。
中央监控系统包括用于对风力发电机组的开关量和模拟量进行采集的数 据采集模块；用于实时判断采集的开关量和模拟量是否越限进行监测，并在越 限的情况下，向远程监控终端发送报警信息的工作异常报警模块；用于在远程 监控终端的控制下，对风力发电机组进行就地操作，以消除风力发电机组工作 异常的工作调整模块；用于控制风力发电机组的自动开关机、自动偏航、自动 变桨距、液压系统、液压增容泵及液压马达工作的过程控制模块；用于实现风 力发电机组主回路软投入和软切除的软并网模块；用于对风力发电机组的电气 量、机械部分、液压系统、偏航系统、变桨距系统、刹车装置、液压增容泵、 液压马达以及机舱设置安全保护参数的安全保护模块；用于对报警信息、操作 记录、设备维护记录、历史运行信息进行报表统计的统计模块；用于连接远程 监控终端和风力发电机组的联网模块。
如图2所示，本发明提供的风力发电机组远程监控方法，包括以下步骤
51、 由连接在Intemet/Intranet上的PC机或PDA登录到中央监控系统，并通过 中央监控系统的过程控制模块控制风力发电机组的自动开关机、自动偏航、自 动变桨距、以及控制液压系统、液压增容泵及液压马达的工作；
52、 数据采集模块对风力发电机组的开关量和模拟量进行实时采集，并通 过风力发电机组工作异常报警模块实时判断采集的开关量和模拟量是否超过设 定的界限进行监测，如果越限，则向远程监控终端发送报警信息；
所述报警信息包括事故信号和预告信号；所述事故信号是由开关量越限 引起的跳闸；所述预告信号是模拟量越限引起的风力发电机工作异常；
53、 远程监控终端接到报警信息，通过控制风力发电机组调整模块对风力 发电机组进行就地操作，调整风机顺时针逆时针偏航、整定桨距角或紧急事故 停机，以消除风力发电机组工作异常。
其中，步骤S2模拟量的采集主要是通过对进线、母联的电流、电压、电度、 功率和功率因素进行实时采集；开关量的采集主要是对馈线柜的开关的分合闸状态进行采集。
如上所述，即可较好地实现本发明。
权利要求
1、一种风力发电机组远程监控系统，其特征在于，包括远程监控终端，用于在远程监控终端的控制下完成风力发电机组的测量、保护、控制以及记录的中央监控系统，所述中央监控系统与风力发电机组连接；所述中央监控系统包括用于对风力发电机组的开关量和模拟量进行采集的数据采集模块；用于实时判断采集的开关量和模拟量是否越限进行监测，并在越限的情况下，向远程监控终端发送报警信息的工作异常报警模块；用于在远程监控终端的控制下，对风力发电机组进行就地操作，以消除风力发电机组工作异常的工作调整模块。
2、 根据权利要求l所述的风力发电机组远程监控系统，其特征在于，所述 中央监控系统还包括用于控制风力发电机组的自动开关机、自动偏航、自动变桨距、液压系统、液压增容泵及液压马达工作的过程控制模块；用于实现风力发电机组主回路软投入和软切除的软并网模块； 用于对风力发电机组的电气量、机械部分、液压系统、偏航系统、变桨距系统、刹车装置、液压增容泵、液压马达以及机舱设置安全保护参数的安全保护模块；用于对报警信息、操作记录、设备维护记录、历史运行信息进行报表统计 的统计模块；用于连接远程监控终端和风力发电机组的联网模块。
3、 根据权利要求l所述的风力发电机组远程监控系统，其特征在于，所述 风力发电机组工作调整模块消除风力发电机组工作异常的操作包括调整风机 顺时针逆时针偏航、整定桨距角或紧急事故停机。
4、 根据权利要求l所述的风力发电机组远程监控系统，其特征在于，所述的报警信息包括事故信号和预告信号；所述事故信号是由开关量越限引起的 跳闸；所述预告信号是模拟量越限引起的风力发电机工作异常。
5、 根据权利要求l所述的风力发电机组远程监控系统，其特征在于，所述 的远程监控终端与中央监控系统之间通过有线或无线方式进行连接；所述的有 线方式是中央监控系统通过屏蔽双绞线、光纤与远程监控终端连接；所述的无 线方式包括中央监控系统通过无线收发模块与远程监控终端连接。
6、 根据权利要求l所述的风力发电机组远程监控系统，其特征在于，所述 中央监控系统与风力发电机组之间通过有线或无线方式进行连接；所述的有线 方式是中央监控系统通过屏蔽双绞线、光纤或可编程控制器与风力发电机组 连接；所述的无线方式包括中央监控系统通过无线收发模块与风力发电机组 连接。
7、 根据权利要求1 6任一项所述的风力发电机组远程监控系统，其特征在 于，所述远程监控终端包括PC机或PDA掌上终端。
8、 一种风力发电机组远程监控方法，其特征在于，包括以下步骤51、 由连接在Intemet/Intranet上的PC机或PDA登录到中央监控系统，并通过 中央监控系统的过程控制模块控制风力发电机组工作；52、 数据采集模块对风力发电机组的开关量和模拟量进行实时采集，并通 过风力发电机组工作异常报警模块实时判断采集的开关量和模拟量是否超过设 定的界限进行监测，如果越限，则向远程监控终端发送报警信息；53、 远程监控终端接到报警信息，通过控制风力发电机组调整模块对风力 发电机组进行就地操作，以消除风力发电机组工作异常。
9、 根据权利要求8所述的一种风力发电机组远程监控方法，其特征在于， 所述步骤S1过程控制模块是通过控制包括风力发电机组的自动开关机、自动 偏航、自动变桨距、液压系统、液压增容泵及液压马达而控制风力发电机组工 作的。
10、 根据权利要求9所述的一种风力发电机组远程监控方法，其特征在于，所述步骤S3风力发电机组工作调整模块消除风力发电机组工作异常的操作包 括调整风机顺时针逆时针偏航、整定桨距角或紧急事故停机。
全文摘要
一种风力发电机组远程监控系统及其方法，包括远程监控终端，用于在远程监控终端的控制下完成风力发电机组的测量、保护、控制以及记录的中央监控系统，所述中央监控系统与风力发电机组连接。本发明能及时了解风力发电机组现运行状况、并在风力发电机组出问题的情况下，及时处理风力发电机组故障、操作简便且降低成本。
文档编号G05B19/048GK101493679SQ200810065609
公开日2009年7月29日 申请日期2008年1月21日 优先权日2008年1月21日
发明者段小平 申请人:段小平