[发明专利]基于SCADA系统的风电场故障数据采集系统及采集方法

说明书

本发明公开了一种基于SCADA系统的风电场故障数据采集系统，包括配置有故障记录数据库的SCADA系统、IBOX故障监视器以及风电场中各个风机的风机控制器，IBOX故障监视器中配置有历史数据库、基础经验数据库以及能够对采用LRU算法以及搜索权重分配算法对基础经验数据进行优化的智能跟踪优化数据库；基础经验数据库存储有与各种故障代码一一对应的故障数据类型映射表；IBOX故障监视器配置有以下功能模块：故障触发模块、故障数据筛选模块以及故障数据发送模块。本发明还公开了采用上述系统的故障数据采集方法。本发明能够在故障发生后及时地自动筛选出分析故障所需的故障数据，无需人工进行现场采集，提高了故障数据采集的时效性、准确性，降低了劳动强度。

技术领域

本发明涉及一种对风电场故障数据进行采集的系统以及一种故障数据的采集方法。

背景技术

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视系统，可以对现场的运行设备进行监视和控制，能够帮助快速诊断出系统故障状态，对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，提高调度的效率和水平方面有着不可替代的作用。随着新能源并网发展，SCADA系统也应用到风电场中对风机进行监控，但是SCADA系统的采样周期长，记录数据量较小，然而风机PLC控制程序为10ms的任务周期，因此SCADA系统会错过大量的的数据，无法记录某些分析故障所需的数据，即故障数据，这对于准确查找故障原因和数据分析带来极大困难。

目前，发生故障后需要人工去现场进行故障数据的采集，处理流程如下：

发生故障后售后人员先将故障代码（故障代码是由风机控制器产生的，会同异常数据一并上传到SCADA系统中）反馈给公司相关技术人员，然后技术人员通知现场售后人员去采集IBOX故障监视器（IBOX 为我公司独有专利技术，参见中国专利“一种风机控制系统的监视器”，公告号为CN205036506U，专利文献中的风机控制系统的监视器即为本申请中的IBOX故障监视器，“能够对风力发电机组的主控系统中的各种控制信息进行采集，最先小采样频率达到10ms”，与风机PLC的扫描周期一致）中对应的相关数据返回公司进行数据分析，其他厂家只能采集PLC中存储量更少数据。

这样的故障数据采集方式存在以下缺点：1、由于故障数据在IBOX故障监视器中保存时间较短，过一段时间，如几个月后的故障前后的关键数据就没有了；2、故障采集时需要和技术员沟通才能知道需要收集的数据，技术员根据相关经验和程序再来判断需要哪些数据，有时工作是重复的，或者容易出现漏掉或遗忘的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种基于SCADA系统的风电场故障数据采集系统，解决现有技术中故障数据采集时效性差、准确性低以及劳动强度大的技术问题，能够在故障发生后及时地自动筛选出分析故障所需的故障数据，无需人工进行现场采集，大大提高了故障数据采集的时效性、准确性，大大降低了劳动强度。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种基于SCADA系统的风电场故障数据采集系统，包括SCADA系统、IBOX故障监视器以及风电场中风机的风机控制器，所述风机控制器能够在风机发生故障时生成故障代码；风机控制器与所述IBOX故障监视器进行通信连接，IBOX故障监视器与SCADA系统进行通信连接，所述IBOX故障监视器中配置有历史数据库与基础经验数据库；所述基础经验数据库存储有与各种故障代码一一对应的故障数据类型映射表；所述IBOX故障监视器配置有以下功能模块：

故障触发模块，用于判断IBOX故障监视器从风机控制器中接收到的数据中是否存在异常数据；若否，则将该数据存放在历史数据库中，作为历史数据；若是，则将该异常数据所对应的故障代码发送给基础经验数据库；

故障数据筛选模块，用于根据当前故障的故障代码从基础经验数据库中调取故障数据类型映射表，并根据故障数据类型映射表中的故障数据类型从历史数据库中筛选出分析当前故障所需要的当前故障发生时刻前后T时间段内的故障数据；