CN112101799A - 一种基于风电场数据的标准状态划分方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于风电场数据的标准状态划分方法及装置。该方法包括：根据通讯协议采集风电场生产设备的数据信息；将所述数据信息进行实时性和事务实时性关联处理，得到实时数据；对所述实时数据进行标准状态计算，得到风电场机组标准状态；根据所述风电场机组标准状态判断风机实际运行的16标准状态。本发明能够有效解决在自身状态信息缺失下，多维度数据综合完善全场机组运行状态判断，并为运营指标后续计算提供严格的状态划分标准，使管理人员可以更准确做好调度生产任务准备，更合理分配场站资源，进一步助于电网消纳更多的风电。
Description
技术领域
本发明涉及风电场领域，特别是涉及一种基于风电场数据的标准状态划分方法及装置。
背景技术
由于风力发电机组生产厂家不同，主控***不同，造成风机的运行状态指标定义多样化。集控运维***无法准确判断风机实际运行状态，相关厂家状态定义并不适用实际生产运营管理需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于风电场数据的标准状态划分方法及装置，针对风力发电机组的动态变化特性，将风机状态按照实际业务需求进行详细风机机组状态划分归类。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于风电场数据的标准状态划分方法，包括：
根据通讯协议采集风电场生产设备的数据信息；
将所述数据信息进行实时性和事务实时性关联处理，得到实时数据；
对所述实时数据进行标准状态计算，得到风电场机组标准状态；
根据所述风电场机组标准状态判断风机实际运行的16标准状态。
进一步地，所述实际运行的16标准状态包括电网受累状态、场内受累状态、通讯中断状态、正常发电状态、限电发电状态、带缺陷发电状态、限电维护状态、故障维护状态、事前维护状态、定检维护状态、环境受累状态、故障停机状态、限电停机状态、手动停机状态、待风状态以及其他状态。
进一步地，所述根据所述风电场机组标准状态判断风机的实际运行的标准状态，具体包括：
判断所述风电场机组标准状态是否属于通讯中断；
若判断结果表示所述风电场机组标准状态属于通讯中断，则进入受累相关状态判断计算，查看升压站数据送出线单机信号，若显示合位信号CMPT_Scx＝＝1，则判断成电网受累状态，否则读取场内受累状态信号error_cnsl，若场内受累信号合位error_cnsl＝＝1，则判断成场内受累状态，若场内受累信号分位error_cnsl＝＝0，则判断成通讯中断状态；
判断所述风电场机组标准状态是否属于运行发电状态；
若判断结果表示所述标准状态属于运行发电状态，则进入发电相关状态判断计算，若出现正常发电报警CMPT_Power_alarM＝＝1，则判断成正常发电状态，否则进入限电发电状态或带缺陷发电状态判断，若单机限功率信号dj_xiangonglv＝＝1，则为限电发电状态，如果单机限功率信号dj_xiangonglv＝＝0，则为带缺陷发电状态；
判断所述风电场机组标准状态是否属于其他状态；
若判断结果表示所述风电场机组标准状态属于其他状态，则判断所述风电场机组标准状态是否属于维护状态CMPT_StandardStatus＝＝5，若同时单机限功率信号dj_xiangonglv＝＝1，则为限电发电状态；若为同时单机限功率信号dj_xiangonglv＝＝0，则判断上一状态是否是故障停机状态，若是故障停机状态则判断为故障维护状态，否则判断为事前维护状态；
若判断结果表示所述风电场机组标准状态属于其他状态CMPT_StandardStatus＝＝3,4，则判断风机是否存在故障码，若存在故障码则判断故障停机状态，若没出现故障码且环境因素合位error_hjsl＝＝1，则判断成环境受累状态；若没出现故障码且环境因素分位error_hjsl＝＝0，并且单机限功率信号合位dj_xiangonglv＝＝1，则判断为限电停机状态；若没出现故障码且环境因素分位error_hjsl＝＝0，并且单机限功率信号分位dj_xiangonglv＝＝0，则判断为手动停机状态；
若判断结果表示所述风电场机组标准状态属于其他状态CMPT_StandardStatus＝＝2，且上一状态是事前维护status_last＝＝10、故障维护status_last＝＝9、定检维护status_last＝＝11、限电维护status_last＝＝8、故障停机status_last＝＝6、限电停机status_last＝＝5以及手动停机status_last＝＝7，则保持判断为上一次状态，否则判断成待机状态。
一种基于风电场数据的标准状态划分装置，包括：依次连接的前置采集服务器、实时库服务器以及计算服务器；
所述前置采集服务器用于根据通讯协议采集风电场生产设备的数据信息，并将所述数据信息输出至所述实时服务器；
所述实时服务器用于将所述数据信息进行实时性和事务实时性关联处理，得到实时数据；
所述计算服务器用于对所述实时数据进行标准状态计算，得到风电场机组标准状态；并根据所述风电场机组标准状态判断风机实际运行的16标准状态。
进一步地，所述实际运行的16标准状态包括电网受累状态、场内受累状态、通讯中断状态、正常发电状态、限电发电状态、带缺陷发电状态、限电维护状态、故障维护状态、事前维护状态、定检维护状态、环境受累状态、故障停机状态、限电停机状态、手动停机状态、待风状态以及其他状态。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的方法及装置结合全场机组状态数据，对机组实际运行进行实时准确判断。可有效解决在自身状态信息缺失下，多维度数据综合完善全场机组运行状态判断，并为运营指标后续计算提供严格的状态划分标准，使管理人员可以更准确做好调度生产任务准备，更合理分配场站资源，进一步助于电网消纳更多的风电。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例基于风电场数据的标准状态划分方法的流程图；
图2为本发明实施例基于风电场数据的标准状态划分方法的计算流程图。
具体实施方式
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。
本发明的目的是提供一种基于风电场数据的标准状态划分方法及装置，针对风力发电机组的动态变化特性，将风机状态按照实际业务需求进行详细风机机组状态划分归类。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种基于风电场数据的标准状态划分方法包括以下步骤：
步骤101：根据通讯协议采集风电场生产设备的数据信息。
步骤102：将所述数据信息进行实时性和事务实时性关联处理，得到实时数据。
步骤103：对所述实时数据进行标准状态计算，得到风电场机组标准状态。
步骤104：根据所述风电场机组标准状态判断风机实际运行的16标准状态。所述实际运行的16标准状态包括电网受累状态、场内受累状态、通讯中断状态、正常发电状态、限电发电状态、带缺陷发电状态、限电维护状态、故障维护状态、事前维护状态、定检维护状态、环境受累状态、故障停机状态、限电停机状态、手动停机状态、待风状态以及其他状态。
其中，步骤104具体包括：
风机主控复位启动，经过自检过程，确认没有故障或人工操作动作时，进入正常运行状态：
当环网数据链路出现问题，数据回传链路中断，数据出现不刷新或通讯故障。
电网受累状态：判断风电场送出线断路器状态，如此时断路器状态处于合位，则为电网受累所致，进入电网受累状态。
场内受累状态：如此时断路器处于断开状态且风机出现场内受累状态报警关联点置位，进入场内受累状态。
通讯中断状态：如不是电网受累状态，场内受累状态，则进入通讯中断状态。
当风速条件满足，风机处于无故障，无人工介入状态时，风机进入启动并网前准备工作，如满足发电条件，则进入发电并网阶段，并网成功后，进入发电阶段。
正常发电：实发功率≥80％*理论功率，且没有限电标识置位。
限电发电：有限电标识置位。
带缺陷发电：实发功率＜80％*理论功率，且有限电标识置位。
当风机出现人工操作维护或者故障时，风机进入停机阶段。
限电维护状态：维护标识置位且限电标识置位。
故障维护状态：维护标识置位且故障码置位。
事前维护状态：维护标识置位且上一状态是故障停机状态。
定检维护状态：手动录入(人工介入)。
环境受累状态：维护标识未置位且故障码未置位且环境状态警告置位。
故障停机状态：维护标识未置位且出现故障码。
限电停机状态：维护标识未置位且出现故障码且限电标识置位。
手动停机状态：维护标识未置位且未出现故障码。
当风机处于低风速，风机处于无故障，无人工介入状态时，风机处于待风状态。
待风状态：未停机且风速不满足启动条件。
其他状态：未出现以上状态。
具体的计算流程如图2所示：
1、如果标准状态是通讯中断(CMPT_StandardStatus＝＝6)则进入受累相关状态判断计算，查看升压站数据送出线(CMPT_Scx)单机信号，如果显示合位信号(CMPT_Scx＝＝1),则判断成电网受累。如果显示合位信号(CMPT_Scx＝＝1),则判断成电网受累。否则读取场内受累状态(error_cnsl)信号，如果场内受累信号(error_cnsl＝＝1)合位，则判断成场内受累。如果场内受累信号(error_cnsl＝＝0)分位，则判断成通讯中断状态。
2、如果标准状态是运行发电状态(CMPT_StandardStatus＝＝1)则进入发电相关状态判断计算，如果出现正常发电报警(CMPT_Power_alarM＝＝1)则判断成正常发电。否则进入限电发电或带缺陷发电判断。如果单机限功率信号(dj_xiangonglv＝＝1),则为限电发电状态。如果单机限功率信号(dj_xiangonglv＝＝0),则为带缺陷发电状态。
3、如果标准状态是其他状态(CMPT_StandardStatus＝＝5),则判断是否标准状态是维护状态(CMPT_StandardStatus＝＝5)，如果同时单机限功率信号(dj_xiangonglv＝＝1),则为限电发电状态。如果为同时单机限功率信号(dj_xiangonglv＝＝0),则判断是否上一状态是否是故障停机状态(status_last＝＝9,故障停机状态)，如果是故障停机状态则判断为故障维护状态，否则判断为事前维护状态。
4、如果标准状态是其他状态(CMPT_StandardStatus＝＝3,4),则判断是否风机存在故障码(Error1-8>0&&运行状态码>21)，如果存在故障码则判断故障停机状态。
如果没出现故障码且环境因素(error_hjsl＝＝1)合位，则判断成环境受累状态。
如果没出现故障码且环境因素(error_hjsl＝＝0)分位，并且单机限功率信号(dj_xiangonglv＝＝1)合位，则判断为限电停机状态。
如果没出现故障码且环境因素(error_hjsl＝＝0)分位，并且单机限功率信号(dj_xiangonglv＝＝0)分位，则判断为手动停机状态。
5、如果标准状态是其他状态(CMPT_StandardStatus＝＝2),且上一状态是事前维护(status_last＝＝10)，故障维护(status_last＝＝9)，定检维护(status_last＝＝11)，限电维护(status_last＝＝8)，故障停机(status_last＝＝6)，限电停机(status_last＝＝5)，手动停机(status_last＝＝7)，则保持判断为上一次状态。否则判断成待机状态。
基于风电场全场数据的风机16状态划分，可有效的将运行数据转换成实际业务对应的应用数据，大大提高数据的应用价值，使风电场业务效率高，状态准确。
16标准状态细化风电场风机原有主控PLC状态，摆脱各风机主机厂家状态标准多样化，技术专业化。场站监控过程中直观表达机组处于的运行方式，16标准状态将原主机厂家运行发电状态，细分为正常发电状态，带缺陷发电状态，限电发电状态。将主机厂家维护状态，划分为事前维护，故障维护，定检维护。可更直观查阅风机状态，实时发现异常发电机组，16标准状态可直接定位相关风机实际生产业务场景，通过状态判断结果直接安排运维后续生产任务，节省查看关联数据，确认生产业务联系的时间，提高工作业务效率及场站风资源可利用率，助增场站效益。
16标准状态细化后，可以将风场数据信息流按照状态进行分类，为后续数据应用计算风电场损失，报表计算等业务提供更准确的机组状态。
本发明还提供了一种基于风电场数据的标准状态划分装置，包括：依次连接的前置采集服务器、实时库服务器以及计算服务器。
所述前置采集服务器将设备实时信息(风机数据，升压站数据，人工录入数据)，按照相关通讯协议进行采集，相关设备名称按照计算平台进行标准标签点重新命名，输出至实时服务器。
所述实时服务器将数据按照时间序列进行实时性和事务实时性关联处理，提供实时数据计算来源；
所述计算服务器用于对所述实时数据进行标准状态计算，得到风电场机组标准状态；并根据所述风电场机组标准状态判断风机实际运行的16标准状态。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种基于风电场数据的标准状态划分方法，其特征在于，包括：
根据通讯协议采集风电场生产设备的数据信息；
将所述数据信息进行实时性和事务实时性关联处理，得到实时数据；
对所述实时数据进行标准状态计算，得到风电场机组标准状态；
根据所述风电场机组标准状态判断风机实际运行的16标准状态。
2.根据权利要求1所述的基于风电场数据的标准状态划分方法，其特征在于，所述实际运行的16标准状态包括电网受累状态、场内受累状态、通讯中断状态、正常发电状态、限电发电状态、带缺陷发电状态、限电维护状态、故障维护状态、事前维护状态、定检维护状态、环境受累状态、故障停机状态、限电停机状态、手动停机状态、待风状态以及其他状态。
3.根据权利要求1所述的基于风电场数据的标准状态划分方法，其特征在于，所述根据所述风电场机组标准状态判断风机的实际运行的标准状态，具体包括：
判断所述风电场机组标准状态是否属于通讯中断；
若判断结果表示所述风电场机组标准状态属于通讯中断，则进入受累相关状态判断计算，查看升压站数据送出线单机信号，若显示合位信号CMPT_Scx＝＝1，则判断成电网受累状态，否则读取场内受累状态信号error_cnsl，若场内受累信号合位error_cnsl＝＝1，则判断成场内受累状态，若场内受累信号分位error_cnsl＝＝0，则判断成通讯中断状态；
判断所述风电场机组标准状态是否属于运行发电状态；
若判断结果表示所述标准状态属于运行发电状态，则进入发电相关状态判断计算，若出现正常发电报警CMPT_Power_alarM＝＝1，则判断成正常发电状态，否则进入限电发电状态或带缺陷发电状态判断，若单机限功率信号dj_xiangonglv＝＝1，则为限电发电状态，如果单机限功率信号dj_xiangonglv＝＝0，则为带缺陷发电状态；
判断所述风电场机组标准状态是否属于其他状态；
若判断结果表示所述风电场机组标准状态属于其他状态，则判断所述风电场机组标准状态是否属于维护状态CMPT_StandardStatus＝＝5，若同时单机限功率信号dj_xiangonglv＝＝1，则为限电发电状态；若为同时单机限功率信号dj_xiangonglv＝＝0，则判断上一状态是否是故障停机状态，若是故障停机状态则判断为故障维护状态，否则判断为事前维护状态；
若判断结果表示所述风电场机组标准状态属于其他状态CMPT_StandardStatus＝＝3,4，则判断风机是否存在故障码，若存在故障码则判断故障停机状态，若没出现故障码且环境因素合位error_hjsl＝＝1，则判断成环境受累状态；若没出现故障码且环境因素分位error_hjsl＝＝0，并且单机限功率信号合位dj_xiangonglv＝＝1，则判断为限电停机状态；若没出现故障码且环境因素分位error_hjsl＝＝0，并且单机限功率信号分位dj_xiangonglv＝＝0，则判断为手动停机状态；
若判断结果表示所述风电场机组标准状态属于其他状态CMPT_StandardStatus＝＝2，且上一状态是事前维护status_last＝＝10、故障维护status_last＝＝9、定检维护status_last＝＝11、限电维护status_last＝＝8、故障停机status_last＝＝6、限电停机status_last＝＝5以及手动停机status_last＝＝7，则保持判断为上一次状态，否则判断成待机状态。
4.一种基于风电场数据的标准状态划分装置，其特征在于，包括：依次连接的前置采集服务器、实时库服务器以及计算服务器；
所述前置采集服务器用于根据通讯协议采集风电场生产设备的数据信息，并将所述数据信息输出至所述实时服务器；
所述实时服务器用于将所述数据信息进行实时性和事务实时性关联处理，得到实时数据；
所述计算服务器用于对所述实时数据进行标准状态计算，得到风电场机组标准状态；并根据所述风电场机组标准状态判断风机实际运行的16标准状态。
5.根据权利要求4所述的基于风电场数据的标准状态划分装置，其特征在于，所述实际运行的16标准状态包括电网受累状态、场内受累状态、通讯中断状态、正常发电状态、限电发电状态、带缺陷发电状态、限电维护状态、故障维护状态、事前维护状态、定检维护状态、环境受累状态、故障停机状态、限电停机状态、手动停机状态、待风状态以及其他状态。
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