[发明专利]一种基于云上云架构的新能源发电系统

权利要求书

1.一种基于云上云架构的新能源发电系统，其特征在于，包括：

下云，用于采集风机数据，对所述风机数据进行处理，获取风电机组塔筒状态、风力机变桨系统状态、风力发电机组叶片状态、风电机组功率状态、齿轮箱轴承状态数据；

上云，用于存储风电机组塔筒状态、风力机变桨系统状态、风力发电机组叶片状态、风电机组功率状态、齿轮箱轴承状态数据，并利用各种状态数据进行综合决策，将决策指令发送至下云，控制风机机组运行。

2.根据权利要求1所述的基于云上云架构的新能源发电系统，其特征在于，所述下云和下云的布置方法包括：

对于无省级区域集控中心的新能源企业，下云布置在风场升压站，上云布置在省级区域监控室或集团监控中心；

对于有省级区域集控中心的新能源企业，下云布置在省级区域集控中心，上云布置在集团监控中心。

3.根据权利要求2所述的基于云上云架构的新能源发电系统，其特征在于，每个所述上云与多个所述下云通信，所述下云数量与风场升压站/省级区域集控中心数量相同。

4.根据权利要求1～3之一所述的基于云上云架构的新能源发电系统，其特征在于，所述下云包括：

风电机组塔筒状态判断模块；

风力机变桨系统状态计算模块；

风力发电机组叶片状态计算模块；

风电机组功率状态计算模块；

齿轮箱轴承状态计算模块；

其中，所述风力机变桨系统状态计算模块利用叶片变桨速度，判断变桨系统状态正常或异常；

所述风力发电机组叶片状态计算模块利用风力发电机组叶片振动信号，判断叶片是否覆冰；

所述风电机组功率状态计算模块利用全场风电机组信息、风电机组状态、限功率标识位、实时风速和有功功率，判断风电机组功率曲线是否正常；

所述齿轮箱轴承状态计算模块利用齿轮箱轴承温度，判断齿轮箱轴承状态是否正常。

5.根据权利要求4所述的基于云上云架构的新能源发电系统，其特征在于，所述上云利用各种状态数据进行综合决策的具体实现过程包括：

当同时满足以下条件时，判定风电机组正常：变桨系统状态正常、叶片无覆冰或轻微覆冰、风电机组功率曲线正常、齿轮箱轴承状态正常；

否则，

判断风电机组异常，并发出告警信号至对应的下云。

6.根据权利要求4所述的基于云上云架构的新能源发电系统，其特征在于，所述风力发电机组叶片状态计算模块包括：

采集端，用于采集风力发电机组叶片振动信号；

处理端，用于计算所述叶片振动信号的自相关功率谱，进而计算得到初始固有频率f′；利用下式计算频率偏差率Δf：利用所述频率偏差率Δf评估叶片覆冰程度；其中，f是叶片当前振动频率。

7.根据权利要求6所述的基于云上云架构的新能源发电系统，其特征在于，所述采集端包括双轴加速度传感器；所述双轴加速度传感器安装于叶片前缘距离叶根1/3的叶片重心处。

8.根据权利要求6所述的基于云上云架构的新能源发电系统，其特征在于，所述处理端计算所述叶片振动信号的自相关功率谱的具体实现过程包括：对所述叶片振动信号进行高通滤波，滤除频率低于设定值的振动信号，将滤波后的振动信号数据分为多组，对每组数据进行傅里叶变换，计算傅里叶变换后得到的频域幅值的平方和，得到所述自相关功率谱。

9.根据权利要求6所述的基于云上云架构的新能源发电系统，其特征在于，所述每组数据中的数据点数大于20个周期包含的数据点数，且相邻两组数据重叠50％。

10.根据权利要求6所述的基于云上云架构的新能源发电系统，其特征在于，所述频率偏差率Δf与叶片覆冰程度的对应关系为：

0≤Δf≤5％，判定为无覆冰；

5％＜Δf≤9％，判定为轻微覆冰；

9％＜Δf≤13％，判定为较重覆冰；

Δf＞13％，判定为严重覆冰。