风电变流器故障远程诊断系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种风电变流器故障远程诊断系统，系统包括串口服务器、塔底柜内交换机、升压站监控电脑和远程集中监控中心，变流器网侧控制板通过RS422接口与串口服务器连接，串口服务器通过网线与塔底柜内交换机连接，塔底柜内交换机通过光纤与升压站监控电脑连接，升压站监控电脑与远程集中监控中心网络通讯连接。本实用新型中，变流器网侧控制板通过串口线和串口服务器相连，串口服务器通过网线给塔底柜内交换机相连，从交换机通过光纤连接到升压站中控室监控电脑，从中控室监控电脑通过网络连接到远程集中监控中心，在远程集中监控中心即实现了对变流器的状态监控，对于有故障的变流器，可以远程查看故障名，提出解决措施，加快变流器故障处理进度，从而降低维护运行成本。
【专利说明】风电变流器故障远程诊断系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种变流器故障快速定位设备，尤其涉及一种风电变流器故障远 程诊断系统。
【背景技术】
[0002] 最近几年以来，风力发电得到了快速发展，风力发电机组中变流器是一个故障多 发的主要部件，其故障率约占整个风机故障的25%左右，迅速准确处理变流器故障对于整 个风力发电机组的可利用率，发电量的提高，业主的经济效益和满意度均大有好处。风机主 控和变流器采用profibus-DP通讯协议进行通讯，由于profibus最大只能发送10个字，受制 于变流器和主控通讯所传输的数据量，主控侧所报的变流器故障一般是一个总故障，可能 对应于变流器内部的多个故障。如果是变流器故障导致机组停机而根据主控故障信息来定 位变流器故障，是不可能实现的，即使主控侧故障做了故障解析，由于变流器故障先传到风 机的主控，再由风机主控传递到风机SCADA，中间任何一个环节出现问题，可能导致变流器 内部所报的故障跟风机SCADA生成的故障不一致，这种情况不利于变流器故障的快速准确 解决。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种风电变流器故障远程诊 断系统。
[0004] 本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
[0005] 风电变流器故障远程诊断系统，包括串口服务器、塔底柜内交换机、升压站监控电 脑和远程集中监控中心，变流器网侧控制板通过RS422接口与所述串口服务器连接，所述 串口服务器通过网线与所述塔底柜内交换机连接，所述塔底柜内交换机通过光纤与所述升 压站监控电脑连接，所述升压站监控电脑与所述远程集中监控中心网络通讯连接。
[0006] 本实用新型的有益效果在于：
[0007] 本实用新型提供了风电变流器故障远程诊断系统，变流器网侧控制板通过串口线 和串口服务器相连，串口服务器通过网线给塔底柜内交换机相连，从交换机通过光纤连接 到升压站中控室监控电脑，从中控室监控电脑通过网络连接到远程集中监控中心，在远程 集中监控中心即实现了对变流器的状态监控，对于有故障的变流器，可以远程查看故障名， 提供解决方案，从而降低维护运行成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1为本实用新型风电变流器故障远程诊断系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0009] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
[0010] 如图1所示，本实用新型风电变流器故障远程诊断系统，包括串口服务器、塔底柜 内交换机、升压站监控电脑和远程集中监控中心，变流器网侧控制板通过RS422接口与所 述串口服务器连接，所述串口服务器通过网线与所述塔底柜内交换机连接，所述塔底柜内 交换机通过光纤与所述升压站监控电脑连接，所述升压站监控电脑与所述远程集中监控中 心网络通讯连接。
[0011] 该项目从变流器网侧控制板侧接出一根串口线，接到串口服务器上，通讯采用 RS422, RS422标准全称是"平衡电压数字接口电路的电气特性"，它定义了接口电路的特性。 实际上还有一根信号地线，共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232 更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接256个节点。即一个 主设备（Master)，其余为从设备（Slave)，从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的 双向通信。接收器输入阻抗为4k，故发端最大负载能力是10X4k+100Q (终接电阻）。再 从串口服务器通过网线接到交换机（串口线、网线和串口服务器为新增加设备，即下图中 虚线框所示），从交换机通过光纤连接到升压站中控室监控电脑，从中控室监控电脑通过网 络连接到远程集中监控中心，以上的通讯都采用TCP/IP协议，目前我们远程集中监控中心 位于北京公司。
[0012] 现场安装工作包括以下几个步骤：
[0013] 1、首先要把风机停下，把风机打到维护状态，同时关闭变流器的UPS并且把框架 断路器打到维护模式下，以确保设备和人员安全。
[0014] 2、拆下网侧控制板上面的调试配置板，把原调试配置板上的5根线和新做的五芯 屏蔽线并接到一起。
[0015] 3、网线走线方式和原PLC的DP线走线方式相同。
[0016] 调试工作包括：
[0017] 1、给变流器分配IP地址，和塔底柜风机主控PLC的IP要在同一个网段内。
[0018] 2、网口虚拟串口 ：在电脑设备驱动内把TCP/IP虚拟成串口。
[0019] 说明：如果在远程变流器报出故障之后，远程集中监控中心工作人员可以通过相 应的用户名和密码登陆故障变流器，从而可以查看变流器故障时的故障记录，事件记录以 及相应的故障波形，电话或网络给现场人员给出变流器故障相应的解决方案，这样可以弥 补现场运行维护人员在变流器故障处理方面经验的欠缺，不会因为现场解决不了再协调专 业服务人员出差去现场解决变流器的故障，从而快速解决故障。
[0020] 变流器远程访问属于功能升级，主要是实现变流器远程状态监测，故障查询，当变 流器故障出现难以判断的故障时，用来第一时间获得故障信息，有针对性的提供分析解决 方案，该项目虽然在初期会投入一定的研发费用，在使用时会增加一部分费用，但实施之后 可以提高风机可利用率，提升发电量，减少出差人员的差旅费用，实时掌握变流器的运行情 况。该项目对在实际风场中运行的风电变流器实施远程监控，在风力发电领域具有广阔的 应用前景。
[0021] 上面的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型 的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本实 用新型技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范 围内。
【权利要求】
1.风电变流器故障远程诊断系统，其特征在于：包括串口服务器、塔底柜内交换机、升 压站监控电脑和远程集中监控中心，变流器网侧控制板通过RS422接口与所述串口服务器 连接，所述串口服务器通过网线与所述塔底柜内交换机连接，所述塔底柜内交换机通过光 纤与所述升压站监控电脑连接，所述升压站监控电脑与所述远程集中监控中心网络通讯连 接。
【文档编号】H02J13/00GK203883554SQ201420256696
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】王军刚, 董健, 汪杨 申请人:北京国电思达科技有限公司