一种风电场集控系统及其风机故障码处理方法与流程

本发明属于电力系统数据处理，具体涉及一种风电场集控系统及其风机故障码处理方法。

背景技术：

1、风力发电场分为陆上风电和海上风电，风电场一般地处偏僻，安装比较分散，环境也比较恶劣，因此，为了便于统一管控，节约成本，同一个发电公司的多个风电场通常会建设一个集控中心，对管辖的多个风电场进行统一的监视控制与运行维护，达到更高效便捷地运行管理。

2、一个风电场的所有风机发出的电能通常会汇集到一个升压变电站进行升压处理，多个升压变电站再汇集到统一的集控中心所在升压站进行再次升压，最后统一汇集接入电网系统。集控站为了完成统一的集中监视控制，会统一接入每个升压站内的升压站监控系统、风电机组监控系统、功率预测服务器的电力一次、二次、风机、功率预测等数据，这些数据主要为遥测、遥信、遥脉等三类数据，其中遥测主要包括环境(风速、风向、温度等)、风机(风轮转速、偏航位置、变浆控制柜温度、偏航速度等)、电气设备(电压、电流、有功功率、无功功率等)模拟量，遥信主要包括各个风机的运行状态、故障状态、断路器及隔离开关的位置信号、设备监测状态等状态量，遥脉主要包括正向总有功、反向总有功、全场与单风机的日月发电量等电度量数据，其中风机故障码是用来表示风机发生故障时用来指示当前风机为哪种故障的编码。集控站与风电场整体网络架构如图1所示。

3、在现场应用过程中，不同厂家的风机对风机故障码的定义不尽相同，且上送的所采用的方式也不同。

4、方式一，集控站所下辖管理的风机监控系统将风电场每台风机使用上送“1个风机状态遥测量+1个故障码遥测量”的方式进行风机故障信息上送，当风机状态遥测量上送值(0为风机通信中断，1为正常运行，2为故障)为2时代表该风机有故障发生，此时故障码遥测量连续上送不同故障码数值至风电场集控系统，不同的故障码代表不同的故障信息，其中故障码为0时代表无故障，大于0时代表有对应故障发生，每个风机均有1000多个故障码值代表不同的故障信息，即一对多的方式上送风机故障信息至风电场集控系统。

5、方式二，集控站所下辖管理的风机监控系统将风电场每台风机使用“每个故障码对应1个遥信故障信信号”，其中遥信故障信号为数字组成的一串信号。例如如果风机存在4种故障情况，风机遥信故障信号由4个遥信信号组成，第一个遥信表示“变桨电容高电压高”故障，第二个遥信表示“变流器直流电压高”故障，第三个遥信表示“变桨系统设定和实际角度比值大”故障，第四个遥信表示“斩波升压电抗器温度高”；若仅出现“变流器直流电压高故障”时，第二个遥信故障信号对应的实时值为1，其它故障遥信的实时值不变化，值为0。故障码通过一对一的方式直接上送风机故障信息至风电场集控系统。其中，且这些不同厂家的风机在发生故障时都是有可能会同时发生并上送多个故障码信息，集控系统需要同时展相应的所有故障信息。

6、这两种故障信息上送方式各有优缺点，第1种上送方式的优点是只需1个遥测量就可以上送每台风机的故障数据，第2种上送方式的优点是方便同时展示同一风机同时上送的不同故障信息。然而这两种上送方式同样具有不同的缺点。首先，如果直接将上送的故障信息进行直接的监控系统组态展示，就会导致不同厂家的风机在风电场集控系统中的展示方式各不相同。其次，第1种上送方式导致单风机同时上送多个故障码信息时无法同时展示，第2种上送方式每台风机都关联有数百个故障遥信信号，由于需要组态展示全部故障遥信光字，导致不同风机的故障信息进行图形组态时占用大量面积的监视画面区域。这些问题和缺点都使得风电场集控站运行人员进行全部风电场风机设备的运行状态和故障信息监视和故障状态获取极为不便。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种风电场集控系统及其风机故障码处理方法，用以解决不同厂家风机故障码上传形式不同，导致风机故障监测困难的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种风电场集控系统风机故障码处理方法，该方法包括：

3、若风机上送故障码形式为由风机状态遥测量和对应的故障码遥测量组成的故障码时，若接收到风机运行状态遥测量表征风机发生故障时，接收上送的风机故障码遥测量，查找故障码遥测量对应的故障描述信息，保存该风机对应的故障遥测的发生时间以及故障描述信息；

4、若风机上送故障码形式为由故障遥信信号组成的故障码，根据一台风机上传的所有故障遥信信号判断该风机是否发生故障，判定该风机发生故障时，通过每个故障遥信信号所表征的某种故障发生情况查找故障描述信息，保存对应的故障描述信息以及故障遥信的发生时间。

5、进一步地，根据一台风机上传的故障遥信数据判断该风机是否发生故障的方式为：将所有故障遥信信号的取值进行或逻辑运算，若逻辑运算结果为1，判定风机发生故障；其中，一个故障遥信信号表征一种类型故障，故障遥信信号取值为1时表征风机发生与故障遥信信号对应类型的故障，故障遥信信号取值为0时表征风机未发生任何故障。

6、进一步地，故障遥测的发生时间、故障遥信的发生时间、故障描述信息储存至风机故障信息表，以进行风机故障信息展示。

7、进一步地，风机故障信息表中的内容按时间顺序进行储存。

8、进一步地，故障信息展示通过表格或图形组态方式进行展示。

9、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种风电场集控系统，该系统包括监控服务器和通信前置服务器；监控服务器与通信前置服务器连接，通信前置服务器用于接收风机上送的故障码并传输至监控服务器，监控服务器用于对故障码进行处理，监控服务器用于采用风电场集控系统风机故障码处理方法对故障码进行处理。

10、上述技术方案的有益效果为：本发明为改进型发明创造，本发明通过根据不同上送故障码形式进行处理，若上送故障码形式为由风机状态遥测量和对应的故障码遥测量组成的故障码时，若风机运行状态遥测量表征为故障时，则接收上送的风机故障码遥测量并保存对应的故障描述信息，若上送故障码形式为故障遥信信息组成的故障码，根据该风机所有的故障遥信信号判断风机故障情况并保存风机故障描述信息，通过对不同风机的上送数据进行统一处理，得到统一格式的故障信息，降低风电场集控站运维人员对风机设备的运行监视工作难度，提升集控站运行人员对不同风电场风机设备的故障监视便利性。

技术特征：

1.一种风电场集控系统风机故障码处理方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的风电场集控系统风机故障码处理方法，其特征在于，根据一台风机上传的故障遥信数据判断该风机是否发生故障的方式为：将所有故障遥信信号的取值进行或逻辑运算，若逻辑运算结果为1，判定风机发生故障；其中，一个故障遥信信号表征一种类型故障，故障遥信信号取值为1时表征风机发生与故障遥信信号对应类型的故障，故障遥信信号取值为0时表征风机未发生任何故障。

3.根据权利要求1所述的风电场集控系统风机故障码处理方法，其特征在于，所述故障遥测的发生时间、故障遥信的发生时间、故障描述信息储存至风机故障信息表，以进行风机故障信息展示。

4.根据权利要求3所述的风电场集控系统风机故障码处理方法，其特征在于，风机故障信息表中的内容按时间顺序进行储存。

5.根据权利要求3所述的风电场集控系统风机故障码处理方法，其特征在于，故障信息展示通过表格或图形组态方式进行展示。

6.一种风电场集控系统，该系统包括监控服务器和通信前置服务器；监控服务器与通信前置服务器连接，通信前置服务器用于接收风机上送的故障码并传输至监控服务器，监控服务器用于对故障码进行处理，其特征在于，监控服务器用于采用如权利要求1～5任一项所述的风电场集控系统风机故障码处理方法对故障码进行处理。

技术总结
本发明涉及一种风电场集控系统及其风机故障码处理方法，属于电力系统数据处理技术领域。本发明通过根据不同上送故障码形式进行处理，若上送故障码形式为由风机状态遥测量和对应的故障码遥测量组成的故障码时，若风机运行状态遥测量表征为故障时，则接收上送的风机故障码遥测量并保存对应的故障描述信息，若上送故障码形式为故障遥信信息组成的故障码，根据该风机所有的故障遥信信号判断风机故障情况并保存风机故障描述信息，通过对不同风机的上送数据进行统一处理，得到统一格式的故障信息，降低风电场集控站运维人员对风机设备的运行监视工作难度，提升集控站运行人员对不同风电场风机设备的故障监视便利性。

技术研发人员：张海庭,郭利军,孟庆亮,邵广时,吴正青,李硕,孙振,付奇龙,李浩博,李瑞明,陈哲,张庭,李永照,李宏川,李江林,陈二玲,何涵菁,张艳华,刘静雯,王雨峰,闫志伟
受保护的技术使用者：许继电气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23