风电场远程监控系统
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风电场远程监控系统
摘要：该文主要介绍了一种基于B/S模式的，其功能包括：风机运行的实时监控，统计报表功能，实时报警功能等。该系统基于OPC接口进行数据采集，以专线形式将数据传输至远方集控中心的Vestore实时(历史)数据库，并通过SVG动画将现场数据实时的显示在远程浏览器的Web页面上。本文引用地址：风电场常常建立在环境较为恶劣的地区，而且内风机数量不仅较多，生产厂商也不尽相同。根据安全生产管理的特点，需要在无人值守的情况下长期运行，但是由于风电场的风电机组分布面积广，数量多，并且远离集控中心的特点，不能同时掌握每个风电场的运行情况，也无法同时对不同的风机进行分析对比，且运营维护成本较高。所以，对风电场的研究与设计是十分必要的。1.风电场总体结构的设计在建设风电场时，通常都会在现场集控室中配套安装与之相对应的监控系统，由于目前风电场在建设地点的周边环境、风速、气候等条件的不同，采用的风机厂家也不同，配套使用的风机监控软件也不尽相同，因此存在信息孤岛。就我公司来说，目前下辖8个风电场，采用的是维斯塔斯、东汽、华锐、上海电气及金风的风机，其运行的监控系统较为封闭，兼容性不强，因此开发一套较为实用，兼容性强的风电场远程监控系统供集控中心监控是风场信息化建设中较为重要的一环。性能完善的风电机组监控系统有利于风电场的运行向无人值班方向发展，可以降低风电场的运行成本，提高风电场的发电效益。2. 基于OPC接口的数据采集OPC全称是OLE for Process Control，它的出现为Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。OPC技术以微软公司的OLE技术为基础，是一种具有高效性、可靠性、开放性、可互操作性接口通信标准。他把开发访问接口的任务交给了硬件生产厂家和第三方厂家，以OPC服务器的形式提供给用户，解决了软硬件的矛盾，提高了系统的开放性和可操作性。其中，WPM(Wind Park Management)为华锐风机所配套的风机监控系统，安装在主控室的风机监控机中。WPM提供风机现场监控的SCADA，便于现场运行人员在线实时的监控风机运行状态，进行实时在线维护。OPCServer安装在前置机中，利用TCP/IP协议将分散在各地的风机运行状态等数据信息传输至集控室的前置机中，最后通过专线将风机数据传输至远方的Vestore实时数据库服务器中。3. Vestore实时历史数据库通过基于OPC接口的数据采集系统采集风场风机实时运行数据后，将数据实时的传输到远程集控中心的数据服务器，并存储到实时数据库中，为后期的数据统计及分析提供支持。本文采用的数据库是电力行业广泛应用的VeStore大型实时历史数据库。该数据库支持标准的B/S(浏览器/服务器)和C/S(客户/服务器)结构，具有良好的开放性和可扩展性。VeStore数据库以站点的方式对标签点进行分组管理。一个站点可能是一组逻辑意义相同的标签点的集合，也可能是从属于一个接口采集程序的标签点的集合。数据库管理人员可以通过&站点&的概念对系统中标签点进行分组管理。VeStore 系统按照标签点的方式对过程数据进行管理，一个标签点对应工业生产过程中的一个被监测的量，或者一个计算数值。针对我公司的实际情况，风电场远程监控系统的数据库设计如下：(1)建立八个站点(赛罕坝，东山，大黑山，达里，道德，查干哈达，西场，大水菠萝)，即每个风电场建立一个站点;(2)每个站点中的每一个标签点为单台风机的测点，测点按照一定的规则命名。标签点的命名规则如下：12.ABC.abc.XY0000.tagX，共由五段构成：l 12：共两位，表示省公司代码，用两位数字表示;l ABC：共三位，表示区域公司代码，用名称首字母表示;l Abc：共三位，表示风电场代码，用名称首字母表示;l XY0000：共六位，表示风电场内系统类别和属性，0000表示风机标识号;l tagX：为原系统中标签名，代表不同标签点;VeStore实时历史数据库的功能主要有两方面：一方面为发布平台的所有计算分析程序、监视画面、统计报表等提供数据的来源;另一方面提供应用开发接口&&Data-API，它是动态链接库的集合。Data-API 主要包括serverdll.dll 和clientdll.dll ，分别提供数据库的查询和写入功能。在serverdll.dll 中可以进行当前活动数据库、站点、标签点的查询，以及各个标签点实时数据和历史数据的查询;clientdll.dll 主要提供数据写入的功能，可以针对某个站点的标签点进行数据的上传。4. 基于B/S模式的风电机组远程监控系统设计目前，常用的系统架构形式两种：C/S模式和B/S模式。C/S(Client/Server)模式，即客户机/服务器模式。C/S模式具有两层结构：第一层是在客户机系统上结合了业务逻辑;第二层是通过网络结合了数据库服务器。在C/S两层结构中，客户端保持着应用程序，客户端通过应用程序向服务器发出请求，服务器据此请求对数据库进行操作，并向客户端返回应答结果。C/S模式将一个复杂的网络应用和生动、直观的用户界面相分离，将大量的数据运算交给了后台去完成，提高了用户交互反应的速度;应用开发简单，开发工具多而成熟，对网络数据库的应用起到了较大的推动作用。我公司集控中心的南瑞RCS-9001就是C/S架构的系统。相对C/S模式，B/S模式具有如下突出优点:(1) 客户端不再负责数据库的存取和复杂数据计算等的任务，只需要其进行显示，充分发挥了服务器的强大作用，这样就大大的降低了对客户端的要求，降低了投资和使用成本。(2) 易于维护、易于升级。(3) 用户操作使用简便(4) 易于实现跨平台的应用，解决了不同系统下不兼容的情况。所谓基于B/S的风电场远程监控系统是以Web浏览器为统一的客户端，利用OPC数据采集到底层风机的运行数据，然后统一上传至实时(历史)数据库服务器中，通过Web浏览器就可以查看数据库中信息。在风力发电系统中应用远程监控系统，可以保证系统信息完整、正确掌握风电系统运行状态、加快生产和维护决策、提高生产效率、帮助快速诊断出系统故障状态。风电场远程监控系统都应具有实时监控、实时报警、绘制报表、趋势分析和用户管理等功能。5. 结论和展望风能是太阳能的一种转换形式，是一种重要的自然能源。在大型发电场通常要对几十台甚至上百台风力发电机进行监测，而且风能发电也有许多技术问题，如风向和风速以及气温、气压等都会受地理位置、季节、气候等外界条件干扰而发生变化，为确保每个风电场安全稳定运行，这就需要采样先进的监测技术和通信技术，需要有性能完善的监测系统，对有关风力发电的运行信息进行采集、处理并实现有效的管理风力发电的远程监测功能如果发展成熟，风电场的运行可以逐步向无人值班发展，降低风电场的运行成本，提高风电场的发电效益。
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文档介绍：
毕业设计(论文)力控风电版监控组态软件 FCWP 在风力发电中的应用关键词: 力控风电版监控组态软件 FCWP 风力发电德国 Beckhoff 嵌入式 PC 风玫瑰图电力规约1、行业背景1.1、现状随着煤碳、石油等能源的逐渐枯竭,人类越来越重视可再生能源的利用。风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球的风能约为 2.74X109MW,其中可利用风能约为 2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大 10 倍。中国风能储量很大,分布面广,仅陆地上的风能储量就约 2.53 亿千瓦。我国的风电发展起步较晚,但在国家政策的激励和扶持下也取得了长足的进步,到2010年累计装机容量可达2000万千瓦。1.2、需求分析风能资源丰富的地区一般都比较偏远,而且环境恶劣,在风电站中,风电机组分布比较分散、监控参数多,这都会给风电系统的控制带来不利影响。为充分有效地利用风力进行发电,监控与数据采集(Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)系统作为自动化控制的核心具有信息完整等优点,能提高效率,正确掌握系统运行状态,加快决策,有助于快速诊断系统故障状态,对提高风电场运行的可靠性、安全性与经济效益具有不可替代的作用。作为国产监控组态软件的领军者,北京三维力控科技一直关注风电行业的发展,结合国外著名厂商倍福(BeckHoff)的嵌入式 PC 控制器 CX1020,总结多年来风电行业的应用经验,开发了风电专用版监控组态软件 FCWP。毕业设计(论文)2、系统网络拓扑图整个监控网络可以分为三个层次1) 就地监控部分:布置在每台风力发电机塔筒的控制柜内,每台风力发电机的就地控制能够对此台风力发电机的运行状态进行监控,并对其产生的数据进行采集。2) 中央监控部分:一般布置在风电场控制室内。工作人员能够根据画面的切换随时控制和了解风电场同一型号风力发电机的运行和操作。3) 远程监控部分:根据需要布置在不同地点的远程控制,远程控制目前一般通过光纤或无线网络等通讯方式访问中控室主机进行控制。3.、德国 BeckHoff 嵌入式 PC CX1020德国倍福高性能嵌入式PC CX1020 配备有 1 GHz 的 Intel Celeron M CPU,在超低内核电压下运行,具有低热功耗的特点,其 TDP(热设计功率)仅为 7W。虽然设计非常紧凑,却不需要使用风扇。因为它用 CF 卡作为启动和存储介质,所以控制器内无需使用旋转毕业设计(论文)介质,增加整个系统的MTBF(平均无故障工作时间)。精心的产品设计结构适合在恶劣的气候环境下正常运行,高速Ether CAT 现场总线结合北京三维力控科开发的风电专用协议,使整个控制系统具有快速控制技术以及实时风场网络监控等基本特征。借助于倍福嵌入式PC CX1020的强大功能和风电控制专用模块实现了对风机各参数的采集与控制:电网参数、气象参数、机组状态参数、变桨控制、发电机运行控制和管理(机舱)等。4.、力控风电设备 SCADA 监控软件 FCWP力控风电设备 SCADA 监控软件 FCWP 具备风电行业专用的设备负荷专用曲线及监测组件,适合风电场级监控和风电场运维中心的系统集成,采用核心数据库系统、来实现全国相关各风电场的所有风电机组、继电保护、风速、发电量、售电量等运行情况的远程监视和接收汇总,使各级部门都能及时的了解风电机组运行状态和发电状况。运维中心采用实时数据库系统软件。构建统一的海量实时生产数据监管平台,整合不同设备厂家的监控系统,在管理层建设统一的管理数据平台,实现以生产管理和安全管理为核心的自动报表功能、生产装置的监控功能、工艺指标的考核功能和安全防范、生产监督以及计量功能。建立生产实时数据监视系统平台,通过对风电场设备数据的采集和整理,为专业管理人员提供庞大的信息数据库,便于对数据进行分析,形成辅助决策系统。网络结构采用C/S 通信效率高,易扩展,减少投资。运维中心采用双网关通信,数据通道和用户上网通道隔离,安全可靠。数据传输采用 VPN 方式,安全可靠,性价比高,系统软件应该稳定、可靠,可组态,便于维护和二次开发,减少投资。5、就地监控部分就地监控部分有下位数据采集处理系统德国Beckhoff嵌入式PC CX1020和上位监控组态软件力控风电设备SCADA监控软件FCWP组成。5.1、Beckhoff 嵌入式 PC CX1020 控制实现主控系统:主控系统是风机控制系统的主体,它实现自动启动、自动调向、自动调速、自动并网、自动解列、故障自动停机、自动电缆解绕及自动记录与监控等重要控制、保护功毕业设计(论文)能。它对外的三个主要接口系统就是监控系统、变桨控制系统以及变频系统(变频器),它与监控系统接口完成风机实时数据及统计数据的交换,与变桨控制系统接口完成对叶片的控制,实现最大风能捕获以及恒速运行,与变频系统(变频器)接口实现对有功功率以及无功功率的自动调节。变桨控制系统:与主控系统配合,通过对叶片节距角的控制,实现最大风能捕获以及恒速运行,提高了风力发电机组的运行灵活性。目前来看,变桨控制系统的叶片驱动有液压和电气两种方式,电气驱动方式中又有采用交流电机和直流电机两种不同方案。究竟采用何种方式主要取决于制造厂家多年来形成的技术路线及传统。变频系统(变频)器:与主控制系统接口,和发电机、电网连接,直接承担着保证供电品质、提高功率因素,满足电网兼容性标准等重要作用。5.2、力控风电版 SCADA 就地监控功能的实现1、显示机组的运行数据,如机组的瞬时发电功率、累计发电量、发电小时数、风轮及电机的转速和风速、风向等,用风玫瑰图、曲线或图表的形式直观地显示出来。电网参数:包括电网三相电压、三相电流、电网频率、功率因数等。电压故障检测:电网电压闪变、过电压、低电压、电压跌落、相序故障、三相不对称等。气象参数:包括风速、风向、环境温度等。机组状态参数:包括:风轮转速、发电机转速、发电机线圈温度、发电机前后轴承温度、齿轮箱油温度、齿轮箱前后轴承温度、液压系统油温、油压、油位、机舱振动、电缆扭转、机舱温度等。毕业设计(论文)2、显示风电机组的运行状态,如开机、停车、调向、手/自动控制以及大/小发电机工作等情况。(1)主控系统检测电网参数、气象参数、机组运行参数,当条件满足时,启动偏航系统执行自动解缆、对风控制,释放机组的刹车盘,调节桨距角度,风车开始自由转动,进入待机状态。(2)当外部气象系统监测的风速大于某一定值时,主控系统启动变流器系统开始进行转子励磁,待发电机定子输出电能与电网同频、同相、同幅时,合闸出口断路器实现并网发电。(3)风力机组功率、转速调节根据风力机特性,当机组处于最佳叶尖速比λ运行时,风机机组将捕获得最大的能量,虽理论上机组转速可在任意转速下运行,但受实际机组转速限制、系统功率限制,不得不将该阶段分为以下几个运行区域:即变速运行区域、恒速运行区域和恒功率运行区。额定功率内的运行状态包括:变速运行区(最佳的λ)和恒速运行区。3、显示各机组运行过程中发生的1
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风电场SCADA系统的数据传输技术
[导读] 　摘要：为了使设备与设备之间以及设备与电网之间有良好的数据传输能力，根据风电场上、下位机之间数据传输的特点，对适合于风电场SCADA系统的数据传输方式进行了分析研究.阐述了专门面向风电场监控通信的IEC 61400—25标准的体系结构和适用范围，其中重点阐述了风电场监控通信的信息模型和信息交换模型及其建模方法.研究表明，风电场SCADA系统的数据传输必须满足远距离通信能力强、实时性强、可靠性高的要求，才能保证对风电场的统一管理、运营及维护.
　　是一种系统，与其它电厂不同，它具有以下几个特点：
　　1)单机容量较小，机组台数较多.一个风力发电场通常有数十至数百台容量为几十至几百kW级的风力发电组.
　　2)各机组分布十分分散，距主控室较远，为合理利用风力资源，各台风力发电机之间必须保持一定的距离，以减少相互间的影响和干扰.
　　3)各机组工作环境恶劣，情况变化十分频繁.由于风力资源本身的特性，各风力发电机的运行情况随着风速、风向的变化而时刻在变化.风力发电机运行的外部自然环境随位置的不同而有所不同，但大都较为恶劣.
　　和(Supervisory ControlAnd Data Acquisition，SCADA)系统在方面的发展已经比较完善，但是由于的运行、控制、维护、等具有诸多的特殊性，必然要求S(心系统能够加强远距离传输的能力，提高的实时性和可靠性，因此对SCADA系统的技术进行研究具有重大的实际意义.
　　1 SCADA系统的方式
　　的主要作用是实现各站点之间的信息互换.选择好的方式可以加强的实时性，并且还有助于系统的远距离，起到事半功倍的效果.现有SCADA系统主要由以下3部分组成：
　　1)就地监控部分：布置在每台风力发电机塔筒的控制柜内.每台风力发电机的就地控制能够对此台风力发电机的运行状态进行监控，并对其产生的数据进行采集.
　　2)中央监控部分：一般布置在控制室内.工作人员能够根据画面的切换随时控制和了解同一型号风力发电机的运行和操作.
　　3)远程监控部分：根据需要布置在不同地点的.远程控制目前一般通过调制解调器或电流环等通讯方式访问中控室主机进行控制.
　　1.1就地监控与中央监控之间的传输方式
　　就地监控与中央监控之间的主要是指下位机控制系统能将下位机的数据、状态和故障情况通过专用的装置和接口电路与中央监控室的上位计算机进行通讯，同时上位机能传达对下位机的控制指令，由下位机的控制系统执行相应动作，从而实现远程监控功能.根据的实际情况，上、下位机之间的有如下特点：
　　1)一台上位机能监控多台风力发电机的运行，属于一对多的通讯方式;
　　2)下位机能够独立运行，并能与上位机通讯;
　　3)上、下位机之间安装距离较远，一般有1 000--5000m：
　　4)下位机之间安装距离也较远，一般大于风轮直径的3～5倍，即100--300
　　5)上、下位机的通讯软件必须协调一致，并应开发相应的专用功能.
　　为适应远距离的需要，就地监控与中央监控之间可以采用如下几种方式：
　　1)异步串行通讯，用RS422或RS-485通讯接口.所谓串行通讯，是用一条信号线传输一种数据.因此，上位机通过公共通信网络采用RS-422或RS-485串行接口总线方式与各下位机进行，可节省大量通信电缆，用最少的信号线来完成远程与控制，并且RS-422和RS-485串口传输速率指标也是不错的，在1 000 m以内传输速率可达100 kb/s.由于所用传输线较少，所以成本较低，很适合采用.同时，因为此种通讯方式的通讯协议比较简单，也很常用，所以成为较远距离通讯的首选方式.
　　2)通讯.大型中分布的风力发电机的数目多，数据信息流大，对速率指标要求高，因此RS-422或者RS-485的实时性、传输速率会力不从心，此时应考虑使用以太网.以太网为总线式拓扑结构，可容纳1 024个节点，距离可达2.5 km.站级总线采用标准高速以太网，10 Mb/100Mb/1 Gb自适应，并兼容即将推出的10 Gb以太网总线结构，提供了高速的人机交互手段;设备级采用标准10 Mb以太网，比传统的传输方式从传输速率上提高了几个数量级，且为直接接人广域网提供了便利手段.因此，将上位机和下位机通过交换机与光纤以太网环路相连接，保证了内部的集中监控和.
　　1.2中央监控与远程监控之间的传输方式
　　由于各通讯条件的不同，因此，不同的选择的方式也是不同的.比较有代表性的方式有如下几种：
　　1)基于PSTN的
　　PSTN(Public Switched Telephone Network)意指传统的电话交换网络.此传输方式是利用现有的电信电话网络，在中央监控与远程监控计算机上各安装一套调制解调器设备，传输数据的计算机之间通过使用调制解调器连接公用交换电话网，由发送计算机主动拨号，接收计算机接到呼叫后应答，然后进行这种连接方式的数据安全性高，但由于分布在全国各地，连接属于长途电话，费用较高.
　　2)基于GPRS无线网络
　　GPRS(General ket Radio Service)意指通用分组无线业务，是在GSM全球移动通信系统网络上发展起来，为用户提供高速分组数据业务的一种网络.此传输方式是利用现有的移动网络，在中央监控与远程监控计算机上各安装一套GPRS设备，两端设备通过无线通讯网络拨叫对方建立连接这种传输方式具有成本低、部署简单、随时连接等优点，但是必须是在无线通讯网络能够覆盖的范围内实现，带宽方面还有很多问题需要解决，费用是根据数据量进行计算的.
　　3)基于Intemet网络
　　实现基于Intemet的传输主要是依靠TCP/IP协议.当数据从本地系统向远程系统传送时，数据在本地系统的各层协议间沿着TCP/IP协议栈从上向下传递.当一个计算机系统从网络上接收信息时，的过程恰好相反，其路径是从网络物理层向上传输给应用层.但由于基于Intemet的是通过互联网进行传输的，而互联网上存在许多不安全因素，因此保证的安全性就很重要，一般都采用数据加密的方式.在到网络上之前用数据加密算法把明文变成密文进行传输，等传输到目的地以后再恢复为明文.
　　随着计算机网络技术的迅速发展，近阶段有一门网络新技术崛起，即Ⅵ)N(Virtual PrivateNetwork)：虚拟专用网络№J.这种技术也逐渐应用到了S(心系统中.它是利用现有的电信电话网络，在中央监控与远程监控计算机上各安装一套ADSL或调制解调器设备，两端同时连接到Intemet网络上，通过Intemet建立VPN网络连接.通过VPN技术，用户不再需要拥有实际的长途数据线路，而是依靠Intemet服务提供商(ISP)和其他网络服务提供商(NSP)，在Inter&net公众网中建立专用的通道，构成一个逻辑网络，它不是真的专用网络，但却能够实现专用网络的功能.在数据安全性方面，VPN使用了三方面的技术保证了基于Intemet的网络的安全性：隧道协议、身份验证和数据加密.因此，基于Intemet网络VPN技术的具有费用低、传输速率快、安全性高的优势，也将成为今后SCADA系统的主流通信方式.
　　2SCADA系统通信标准
　　2006年12月，国际电工委员会(IEC)公布了由IEC TC88技术委员会起草制定的IEC 61400&25标准.该标准是IEC 61850标准在风力发电领域内的延伸，专门面向的监控系统通信，为的监控提供了一个统一的通信基础.
　　2.1 IF..12 614&.25标准的体系结构
　　IEC 61400&25标准共规划了6个部分，目前已公布IEC 61400&25的第1，2，3，5部分，IEC61400-25的第4，6部分仍在制订和商讨中.这6个标准分别涉及到了如下内容：
　　1)IEC ：风力发电场监控通信原理和模型概述.这部分是一个导向性的介绍，包括对必要条件、基本工作原理以及模型概貌的介绍.
　　2)IEC ：风力发电场监控通信的信息模型.该部分对信息模型和逻辑节点、公共数据类进行了详细的介绍.
　　3)IEC ：风力发电场监控通信的信息交换模型.其内容包括对信息交换的功能模型和抽象通信服务接口的描述.
　　4)IEC ：风力发电场监控通信中面向通信协议的映射.到现在为止，该部分仍在制订中，具体采用哪种协议映射还没有定论.目前已从常用的通信规约中准备了5个可选的映射协议，分别是(web services，IEC
MMS，oPC XML DA，IEC 60870...5 104，DNP3).
　　5)IEC ：风力发电场监控通信的一致性测试.这部分建立在I】巳C 61850&10的基础上，是IEC 61400&25的扩展，详细介绍了执行一致性测试的标准技术以及申报性能参数时所用的测量技术.
　　6)IEC ：风力发电场监控通信中用于的逻辑节点类和数据类.该部分目前仍在制订当中，主要是对环境监测系统信息模型和信息转换模型进行定义.
　　2.2 IEC 61400.25标准通信模型
　　IEC61400.25标准考虑了监控系统中所有可能产生通信的环节，抽象地定义了一个监控系统的通信模型.通信模型包括3个独立的部分：信息模型(IEC );信息交换模型(IEC )及上述2种模型在标准通信规约上的映射(IEC ).如图1所示，IF_K;61400.25标准是一种客户机一服务器的通信模式，并且通信模型嵌入在一个抽象环境中，信息模型和信息交换模型一起构成了客户机与服务器的接口，通过通用信道进行通信.服务器作为信息和服务的提供者，向客户机提供通信过程中所需要的信息内容和功能，客户机则具有一定的权限使用和管理服务器.信息模型通过服务器向客户机提供一个统一的面向实际组件的数据表;信息交换模型规定了服务器中激活的功能模块间数据交换的服务内容.
　　2.3 lEC 61400.25标准信息模型
　　2.3.1信息模型概述
　　IEC61400.25标准中定义的信息模型为发生在客户机和服务器之间的监控体系内的信息交换提供了信息交换的内容㈨8.信息交换内容如图2所示.
　　IEC61400&25标准利用对象模型的概念来表示监控系统和各部分组件之间的通讯.这就意味着实际当中的所有组件都被定义成了具有模拟量、二进制状态、命令、设定点数据的对象.这些对象和数据又被映射成实际组件的通用逻辑表示，并且每个数据都拥有一个数据名称和数据类型，这就是的信息模型.
　　2.3.2信息模型建模方法
　　IEC61400&25标准定义的信息模型是一个分层的信息模型，它是基于IEC 第6章定义的建模方法(也就是IEC 61850标准的建模方法)，这个建模方法的基础部分在IEC：2003标准第5章中得到了描述.分层的意思是将公用信息划分为不同的级别，并将其集合成类，较低级别的类会自动继承上一级别的类所具有的属性.信息模型的结构如图3所示.
其中，最上层成为逻辑设备(LD)，向下依次被分解为逻辑节点(LN).逻辑节点由一组相关的数据即数据类(DC)组成.所有逻辑节点都有一个标准化的表结构，如图4所示.有些基本的数据类被定义为公用数据类(CDC)，其他的数据类都继承某个公用数据类的一组属性.公用数据类由数据属性组成，数据的最基本、最详细的部分可以在公用数据类的类型定义中找到.
　　IEC61400&25标准将某一特定的风力发电机设定为逻辑设备，并按其功能系统(如转子，传动系统，发电机、偏航系统等)分成各个能进行信息交换的最小实体，这些实体就被称为逻辑节点.一个逻辑设备包含属于该风力发电机的逻辑节点的集合.IEC 6140.25标准为定义了一套专用的逻辑节点类(IEC )，其中某些类是固有的(用&M&表示)，其他的则是可选的(用&o&表示).逻辑节点类和数据类的基本使用规范及其扩展规则遵照了IEC 标准附录A和IEC 标准第14章的定义.
　　2.4Ⅱ℃61枷.25标准信息交换模型
　　2.4.1信息交换模型概述
　　信息交换机制是依附在标准的信息模型上的，这些信息模型和建模方法是IEC 61400&25标准的核心.标准中对所有可以同其他组件进行交换的信息做了定义.这种模型为系统提供了一种与现实世界各电力系统过程、发电机等对应的图像.
　　IEC61400.25标准用抽象模型的概念定义了信息和信息交换.标准中用到了虚拟化的概念，通过对1个虚拟化逻辑设备的描述来统计逻辑节点.逻辑节点是将实际设备虚拟化，转换成可以与其他设备进行信息交换的数据一览表.
　　根据功能，1个逻辑节点包含一系列数据(如转子转速等)信息.数据具有一个结构和一个明确的语义(系统中所代表的特定含义).由数据表示的信息按照信息交换服务定义的服务进行交换.
　　2.4.2信息交换模型建模方法
　　IEC62400.25标准用建模的方法将在实际组件中获得的信息用概念的方式概述出来[9]9，如图5所示.WROT是虚拟的用以表示1个特定转子的标准化名称.逻辑节点对应于实际物理设备的功能.
　　1)信息交换的服务模型
　　ⅢC 61400.25标准中定义信息交换模型的主要目的是将实例化的各种类的信息模型中的信息进行交换，这些类包含逻辑节点、数据、数据属性、控制模块等.信息交换模型定义了这样一种服务器，它不仅包含信息模型的实例，还包含访问信息模型实例所需要的相应的服务功能(Get，Set，Control，Query，Report等).IEC 61400&25仅仅定义了服务器的职责.客户机通过发送请求报文向服务器提出服务请求，并从服务器接收应答报文或者报告.
　　一个服务器可以为多个客户机提供对信息模型实例的访问，并且每个客户机可以独立于其他客户机与服务器进行通信.物理设备可以扮演客户机或者服务器两种角色，也可以同时兼顾.服务器主要是提供组成信息模型的数据，服务器上的信息模型支持如图6所示的访问服务.数据属性包含了用于信息交换的数值.信息交换模型主要提供以下几种服务：控制外部或者内部设备运行;监测过程数据和处理后的数据;管理设备以及接收到的信息模型.
　　存储在服务器内的信息模型数据可以通过服务指令(Get，Set，Contr01)访问，实现即时动作返回信息，设定数值、控制设备或者运行.服务器记录内部事件并生成报告，存储各种信息供检索并生成Et志.根据客户机请求，服务器向客户机发送这些信息.
　　2)抽象通信服务接口(处辩I)
　　用于实现外部世界穰各种实际组件进行信息交换的基本服务集被称为抽象通信服务接口(ACSI).IEC 61850.7一l和IEC 中具体攒述了这些服务的基本方法。
　　图7展示了ACSI模型的备个组件，描述了一个典型设备如何使用服务器与外部世界相结合。
　　用服务器代表一个带通信接口的物理设备，它据有一个网络通信地址，外部客户祝可以逶过网络对其进行访问.服务器能够接受来自于一个或者更多外部客户机的访问，通过验证并支持对客户橇提供信息服务。服务器包含一个或者更多个逻辑设备，这些逻辑设备又包含了一个或者更多个逻辑节点，逻辑节点代表了基本的构建模块(对象)，构建模块又代表着逻辑设备的各种功能。逻辑节点包含的数据可以单独执行读、写和数据集操作，响应控制输入，提供征求性和非征求性报鸯，并显包禽可以查询的霹志。模拟量信息稻状态信息通常是只读的，控制和配置信息通常是可读可写的.
　　1EC 标准中氖scl不定义矮体的报文，主要描述各种组件之间的服务.AI隅I模型采用的是瑟向对象的方法，将每一类服务抽象成一个类，其中的每个服务都是类的实镶，抽象服务通过类的实例与其相对应的具体服务映射进程间的相互传递来实现接弱。.
　　2.5 IEC 61400-25标准适用范围
　　IEC61400&25标准主要用于各组件之间的通信，比方说，风力发电枧和S(㈣系统的通信，而各组件内部的通信则不在此标准的适用范围之内。lEc 61400&25标准允许由不同生产商制造的风力发电机与SCADA系统进行通信，并且可以利用标准的自描述文件对SCADA应用软件进行配置。IEC 61400&25标准中不包含对SCADA应用软件的标榷化，但是标准化的公共风力发电机信息却为应用软件的重用提供了方法，同瑟誊隽来自予不圃裁造商的风力发电机提供了操作界面.从实用角度来说，对公共数据统一的定义减少了在评估过程中数据值的转换和重算。
　　IEC 61400.25标准适用于任何逶营模式下的，即无论独立的运营模式，还是综合的运营模式，戴标准都适用。lEC 61400&25标准的波用范围涵盖了运营所需的所有部分，比方说风力发电机、气象系统、电气系统以及管理系统，但是并不包括与馈电线和变电蛞有关的信息.因此，IEC 61400&25标准引用了IEC 61850系列标准来对馈电线和变电站的相关信息进行处理。
　　IEC 61400&25标准仅定义了如何对信息、信息转换以及特定协议映射进行建模，并没有对在何处翔衡配置通信接疆进行定义。尽管如此，但魁IEC 61400.25标准的主要髓的还是在于利用规范来获取与各组件相关的信息.
　　本文根据国内风力发急行鲎发黢的现状，阐述了当前SCADA系统的通信方式和通信规约。由于风力发电行业自身所具有的特质，因此，SCADA系统在方蟊毖须绦证能够进行远距离通信、实时数据的传输，保证数据的可靠性，这样才能快捷地对运行情况进行监控，以此来实现与闯遂行通信。
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