一种用于培训的风电机组控制系统及方法

文档序号:9662 发布日期:2021-09-17 浏览:38次 英文

一种用于培训的风电机组控制系统及方法

技术领域

本发明涉及风电机组控制

技术领域

,尤其是涉及一种用于培训的风电机组控制系统及方法。

背景技术

中国的可再生能源事业发展迅猛,随着大量风力发电机组的投入运行,越来越多的风电机组从业人员需要接受风电机组控制的培训,而目前,传统风电机组控制程序多较为复杂,缺少对培训需求的针对性响应、控制过程响应速度较慢,且传统的风电机组程序需要检测和控制的变量非常繁多,导致控制平台成本高,同时要求配置完整的风电机组传动链,也导致大幅增加了风电从业人员的培训成本。所以,需要一种专门用于培训的风电机组控制平台对风电机组从业人员进行更有针对性、更高效的、更专业的培训。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于培训的风电机组控制系统及方法,旨在解决风电机组从业人员培训成本高的问题。

本发明提供一种用于培训的风电机组控制系统,包括:指令握手模块、控制器和风电机组传动平台,所述指令握手模块与所述控制器相连,所述控制器通过外部设备接口与风电机组传动平台相连;

所述指令握手模块,用于将接收到的培训指令下发到所述控制器;

所述控制器,用于接收来自所述指令握手模块的培训指令,控制所述风电机组传动平台进行不同类型工况的模拟,并将所述模拟运行状态反馈到所述指令握手模块;

所述风电机组传动平台,用于根据所述控制器接收的培训指令进行不同类型的工况模拟。

本发明提供一种用于培训的风电机组控制方法,包括:

S1.通过指令握手模块将接收到的培训指令下发到控制器;

S2.所述控制器接收来自所述指令握手模块的培训指令,通过外部设备接口将指令内容传输到所述风电机组传动平台,并将培训指令执行状态反馈到所述指令握手模块;

S3.所述风电机组传动平台根据所述指令内容进行不同类型工况的模拟。

本发明实施例还提供一种用于培训的风电机组控制设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述风电机组控制方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序,所述程序被处理器执行时实现上述风电机组控制方法的步骤。

采用本发明实施例,针对培训需求进行了针对性设计,对风电机组的真实控制过程进行简化,直接响应培训人员的培训需求,使得整个仿真控制系统响应更快,对风电机组的控制过程实现了真实的模拟再现,使培训过程更有针对性、更高效和更专业。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的

具体实施方式

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的用于培训的风电机组控制系统示意图

图2是本发明实施例的用于培训的风电机组控制系统结构示意图;

图3是本发明实施例的用于培训的风电机组控制方法流程图;

图4是本发明实施例的用于培训的风电机组控制设备示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

系统实施例

根据本发明实施例,提供了一种用于培训的风电机组控制系统,图1是本发明实施例的用于培训的风电机组控制系统的示意图,如图1所示,根据本发明实施例的用于培训的风电机组控制系统具体包括:指令握手模块10、控制器12和风电机组传动平台14,指令握手模块10与控制器12相连,控制器12通过外部设备接口与风电机组传动平台14相连;

指令握手模块10,用于将接收到的培训指令下发到所述控制器12;

指令握手模块10进一步用于:与外部培训系统建立通讯,接收培训系统指令并识别接收的指令的类型,指令的类型包括培训指令和安全停机指令,指令握手模块10将培训指令下发到控制器12,将安全停机指令下发给安全系统,被触发的安全系统控制风电机组传动平台安全停机。

控制器12,用于接收来自指令握手模块10的培训指令,控制所述风电机组传动平台14进行不同类型工况的模拟,并将所述模拟运行状态反馈到所述指令握手模块12;

控制器12连接有机组状态显示模块,用于显示风电机组控制系统运行状态。

风电机组传动平台14,用于根据所述控制器12接收的培训指令进行不同类型的工况模拟;

具体的,用于培训的风电机组控制系统进行工况模拟系统结构如图2所示,首先,系统需要与外部培训系统建立通讯,并进行自检,通讯建立成功且自检无误时,通过机组状态显示模块显示一切正常,指令握手模块开始接收外部培训系统发出的指令。外部培训系统发出的指令的类型包括培训指令和安全停机指令,指令握手模块识别出接收的指令类型并将相应指令下发到控制器或者安全系统,具体的,如果接收的是安全停机指令,将直接下发到安全系统,安全系统被触发后控制风电机组传动平台安全停机,如果接收的是其他培训指令,则下发到控制器。

控制器接收到来自指令握手模块的培训指令后按照不同的培训指令,通过外围设备接口控制风电机组传动平台模拟运行培训指令所对应的工况。控制器可执行多类型指令,满足不同类型需要,满足对不同类型工况的真实模拟再现,包括启机、待机、维护、小风停机、故障停机、并网、轻载运行、额定风速运行、额定功率运行、转矩百分比(10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%),其中:

启机指令:控制器执行启机指令;

待机指令:控制器首先将风电机组传动平台拖动到待机相对应的转速,并保持住待机转速,控制机组传动平台执行在待机状态;

并网:按照在控制器内部预先设定的转速-转矩曲线,自动运行,完成并网的完整动态工况;

小风停机:按照在控制器内部预先设定的转速-转矩曲线,自动运行,完成小风停机的完整动态工况;

轻载工况:按照在控制器内部预先设定的转速-转矩曲线,在10%额定功率和30%额定功率之间波动运行;

故障停机按照在控制器内预先设定的故障,触发故障,并停机,同时反馈故障名称;

当接收指令是转矩百分比时,控制器首先将风电机组传动平台拖动到与转矩百分比相对应的转速,然后按照转矩百分比指令对传动平台实施相应的转矩控制。

控制器在执行培训指令的同时,通过机组状态显示模块显示风电机组传动平台实时的运行状态,具体包括“待机”、“维护”、“故障”、“运行”和“并网”;向指令握手模块反馈指令执行情况,具体的,如果指令在执行过程中,则反馈的执行情况为:“执行中”;如果指令已经执行完成,则反馈的执行情况为:“执行完毕”。

指令握手模块在接收到控制器反馈的信号后,将反馈信号反馈给外部培训系统。

采用本发明实施例,针对培训需求进行了针对性设计,增加了不同的风电机组传动系统控制模式,如“小风停机”、“轻载运行”、“额定风速运行”、“额定功率运行”等,满足不同的机组工况仿真培训需求,对风电机组的控制过程实现了真实的模拟再现;对风电机组的真实控制过程进行简化,使得整个仿真控制系统响应更快,使培训过程更有针对性、更高效和更专业。

方法实施例

根据本发明实施例,提供了一种用于培训的风电机组控制方法,图3是本发明实施例的用于培训的风电机组控制方法的流程图,如图3所示,根据本发明实施例的用于培训的风电机组控制方法具体包括:

S1.通过指令握手模块将接收到的培训指令下发到控制器;

具体的,指令握手模块接收指令前需要首先与培训系统建立通讯并进行自检,通讯建立成功且自检没有故障后机组状态显示模块显示正常,指令握手模块开始接收指令;

接收的指令包括培训指令和安全停机指令两种类型,指令握手模块识别出接收的指令的类型,并将培训指令下发到控制器,将安全停机指令直接下发到安全系统,安全系统根据安全停机指令控制风电机组传动平台安全停机。

S2.所述控制器接收来自所述指令握手模块的培训指令,通过外部设备接口将指令内容传输到所述风电机组传动平台,并将培训指令执行状态反馈到所述指令握手模块;

具体的,控制器接收到来自指令握手模块的培训指令后按照不同的培训指令,通过外围设备接口控制风电机组传动平台模拟运行培训指令所对应的工况。控制器可执行多类型指令,满足不同类型需要,满足对不同类型工况的真实模拟再现,包括启机、待机、维护、小风停机、故障停机、并网、轻载运行、额定风速运行、额定功率运行、转矩百分比(10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%)。控制器在执行培训指令的同时,通过机组状态显示模块显示风电机组传动平台实时的运行状态,具体包括“待机”、“维护”、“故障”、“运行”和“并网”。

控制器在执行培训指令的同时还向指令握手模块反馈指令执行情况,具体的,如果指令在执行过程中,则反馈的执行情况为:“执行中”;如果指令已经执行完成,则反馈的执行情况为:“执行完毕”。

指令握手模块再将接收到控制器的指令执行情况反馈反馈给外部培训系统。

S3.所述风电机组传动平台根据所述指令内容进行不同类型工况的模拟;

具体的,指令内容及模拟方法如下:

启机指令:控制器执行启机指令;

待机指令:控制器首先将风电机组传动平台拖动到待机相对应的转速,并保持住待机转速,控制机组传动平台执行在待机状态;

并网:按照在控制器内部预先设定的转速-转矩曲线,自动运行,完成并网的完整动态工况;

小风停机:按照在控制器内部预先设定的转速-转矩曲线,自动运行,完成小风停机的完整动态工况;

轻载工况:按照在控制器内部预先设定的转速-转矩曲线,在10%额定功率和30%额定功率之间波动运行;

故障停机按照在控制器内预先设定的故障,触发故障,并停机,同时反馈故障名称;

当接收指令是转矩百分比时,控制器首先将风电机组传动平台拖动到与转矩百分比相对应的转速,然后按照转矩百分比指令对传动平台实施相应的转矩控制。

装置实施例一

本发明实施例提供一种用于培训的风电机组控制设备,如图4所示,包括:存储器40、处理器42及存储在所述存储器40上并可在所述处理器42上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器42执行时实现如下方法步骤:

S1.通过指令握手模块将接收到的培训指令下发到控制器;

具体的,指令握手模块接收指令前需要首先与培训系统建立通讯并进行自检,通讯建立成功且自检没有故障后机组状态显示模块显示正常,指令握手模块开始接收指令;

接收的指令包括培训指令和安全停机指令两种类型,指令握手模块识别出接收的指令的类型,并将培训指令下发到控制器,将安全停机指令直接下发到安全系统,安全系统根据安全停机指令控制风电机组传动平台安全停机。

S2.所述控制器接收来自所述指令握手模块的培训指令,通过外部设备接口将指令内容传输到所述风电机组传动平台,并将培训指令执行状态反馈到所述指令握手模块;

具体的,控制器接收到来自指令握手模块的培训指令后按照不同的培训指令,通过外围设备接口控制风电机组传动平台模拟运行培训指令所对应的工况。控制器可执行多类型指令,满足不同类型需要,满足对不同类型工况的真实模拟再现,包括启机、待机、维护、小风停机、故障停机、并网、轻载运行、额定风速运行、额定功率运行、转矩百分比(10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%)。控制器在执行培训指令的同时,通过机组状态显示模块显示风电机组传动平台实时的运行状态,具体包括“待机”、“维护”、“故障”、“运行”和“并网”。

控制器在执行培训指令的同时还向指令握手模块反馈指令执行情况,具体的,如果指令在执行过程中,则反馈的执行情况为:“执行中”;如果指令已经执行完成,则反馈的执行情况为:“执行完毕”。

指令握手模块再将接收到控制器的指令执行情况反馈反馈给外部培训系统。

S3.所述风电机组传动平台根据所述指令内容进行不同类型工况的模拟;

具体的,指令内容及模拟方法如下:

启机指令:控制器执行启机指令;

待机指令:控制器首先将风电机组传动平台拖动到待机相对应的转速,并保持住待机转速,控制机组传动平台执行在待机状态;

并网:按照在控制器内部预先设定的转速-转矩曲线,自动运行,完成并网的完整动态工况;

小风停机:按照在控制器内部预先设定的转速-转矩曲线,自动运行,完成小风停机的完整动态工况;

轻载工况:按照在控制器内部预先设定的转速-转矩曲线,在10%额定功率和30%额定功率之间波动运行;

故障停机按照在控制器内预先设定的故障,触发故障,并停机,同时反馈故障名称;

当接收指令是转矩百分比时,控制器首先将风电机组传动平台拖动到与转矩百分比相对应的转速,然后按照转矩百分比指令对传动平台实施相应的转矩控制。

装置实施例二

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有信息传输的实现程序,所述程序被处理器42执行时实现如下方法步骤:

S1.通过指令握手模块将接收到的培训指令下发到控制器;

具体的,指令握手模块接收指令前需要首先与培训系统建立通讯并进行自检,通讯建立成功且自检没有故障后机组状态显示模块显示正常,指令握手模块开始接收指令;

接收的指令包括培训指令和安全停机指令两种类型,指令握手模块识别出接收的指令的类型,并将培训指令下发到控制器,将安全停机指令直接下发到安全系统,安全系统根据安全停机指令控制风电机组传动平台安全停机。

S2.所述控制器接收来自所述指令握手模块的培训指令,通过外部设备接口将指令内容传输到所述风电机组传动平台,并将培训指令执行状态反馈到所述指令握手模块;

具体的,控制器接收到来自指令握手模块的培训指令后按照不同的培训指令,通过外围设备接口控制风电机组传动平台模拟运行培训指令所对应的工况。控制器可执行多类型指令,满足不同类型需要,满足对不同类型工况的真实模拟再现,包括启机、待机、维护、小风停机、故障停机、并网、轻载运行、额定风速运行、额定功率运行、转矩百分比(10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%)。控制器在执行培训指令的同时,通过机组状态显示模块显示风电机组传动平台实时的运行状态,具体包括“待机”、“维护”、“故障”、“运行”和“并网”。

控制器在执行培训指令的同时还向指令握手模块反馈指令执行情况,具体的,如果指令在执行过程中,则反馈的执行情况为:“执行中”;如果指令已经执行完成,则反馈的执行情况为:“执行完毕”。

指令握手模块再将接收到控制器的指令执行情况反馈反馈给外部培训系统。

S3.所述风电机组传动平台根据所述指令内容进行不同类型工况的模拟;

具体的,指令内容及模拟方法如下:

启机指令:控制器执行启机指令;

待机指令:控制器首先将风电机组传动平台拖动到待机相对应的转速,并保持住待机转速,控制机组传动平台执行在待机状态;

并网:按照在控制器内部预先设定的转速-转矩曲线,自动运行,完成并网的完整动态工况;

小风停机:按照在控制器内部预先设定的转速-转矩曲线,自动运行,完成小风停机的完整动态工况;

轻载工况:按照在控制器内部预先设定的转速-转矩曲线,在10%额定功率和30%额定功率之间波动运行;

故障停机按照在控制器内预先设定的故障,触发故障,并停机,同时反馈故障名称;

当接收指令是转矩百分比时,控制器首先将风电机组传动平台拖动到与转矩百分比相对应的转速,然后按照转矩百分比指令对传动平台实施相应的转矩控制。

本实施例所述计算机可读存储介质包括但不限于为:ROM、RAM、磁盘或光盘等。

显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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