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      海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝置及管理方法

      文檔序號:6304541閱讀:203來源:國知局
      海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝置及管理方法
      【專利摘要】本發(fā)明提出了一種海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝置,包括:風(fēng)力發(fā)電機(jī),其在海上安裝一個以上;控制器,其控制所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn);服務(wù)器,其遠(yuǎn)程接收關(guān)于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的狀態(tài)信息;中繼器,其取得所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的狀態(tài)信息,存儲既定時間后,傳送給所述服務(wù)器;便攜終端裝置,其與所述中繼器進(jìn)行近距離無線通信;所述中繼器感知所述便攜終端裝置,確認(rèn)所述便攜終端裝置的ID信息后,如果判斷有正當(dāng)權(quán)限,則把風(fēng)力發(fā)電機(jī)的狀態(tài)信息傳送給便攜終端裝置,所述便攜終端裝置把風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制信號無線發(fā)送給所述控制器。
      【專利說明】海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝置及管理方法

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明涉及海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝置,還涉及一種海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理方 法。

      【背景技術(shù)】
      [0002] 在發(fā)電機(jī)控制器中,SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition,數(shù)據(jù)米 集與監(jiān)視控制系統(tǒng))已經(jīng)標(biāo)配加裝,但隨著發(fā)電機(jī)故障等原因?qū)е碌慕?jīng)濟(jì)性損失加大,需要 能夠預(yù)先判斷故障征候的裝置CMS,CMS是附加性裝置,但現(xiàn)在趨于標(biāo)配加裝。
      [0003] 海上風(fēng)力基地不同于陸上,由于距離遙遠(yuǎn),一般距離海岸10km以上,所有數(shù)據(jù)的 取得、分析以及控制只能遠(yuǎn)程進(jìn)行。
      [0004] 如果對海上風(fēng)力基地中的問題進(jìn)行監(jiān)控,由于所有信息的發(fā)送/接收均需遠(yuǎn)程實(shí) 現(xiàn),因此一旦網(wǎng)絡(luò)被切斷,則根本無法進(jìn)行監(jiān)視及控制。另外,如同所有成套設(shè)備一樣,海上 風(fēng)力基地需要巡視檢修等作業(yè),但根據(jù)海上條件,會頻繁發(fā)生作業(yè)者無法登上發(fā)電機(jī)的情 形,甚至?xí)l(fā)生難以接近的情形,例如受波濤等影響而難以靠岸的情形。對此,歐洲有在發(fā) 電機(jī)自身配備直升機(jī)停機(jī)坪的情形,但存在費(fèi)用過大的問題。
      [0005] 因此,如何提供一種作業(yè)人員在海上即使不進(jìn)入風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)部、也能夠在近距 離(例如船舶上)檢修發(fā)電機(jī)的主要狀態(tài)并進(jìn)行控制的裝置,特別是能夠在網(wǎng)絡(luò)斷開等緊 急情況時進(jìn)行控制的緊急系統(tǒng),是目前亟待解決的問題。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0006] 本發(fā)明提出一種利用無線通信的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝置及管理方法。
      [0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
      [0008] 一種海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝置,包括:
      [0009] 風(fēng)力發(fā)電機(jī)10,其在海上安裝一個以上;
      [0010] 控制器20,其控制所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn);
      [0011] 服務(wù)器30,其遠(yuǎn)程接收關(guān)于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)10的狀態(tài)信息;
      [0012] 中繼器40,其取得所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)10的狀態(tài)信息,存儲既定時間后,傳送給所述 服務(wù)器30 ;
      [0013] 便攜終端裝置50,其與所述中繼器40進(jìn)行近距離無線通信;
      [0014] 所述中繼器40感知所述便攜終端裝置50,確認(rèn)所述便攜終端裝置50的ID信息 后,如果判斷有正當(dāng)權(quán)限,則把風(fēng)力發(fā)電機(jī)10的狀態(tài)信息傳送給便攜終端裝置50,所述便 攜終端裝置50把風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制信號無線發(fā)送給所述控制器20。
      [0015] 本發(fā)明還提供一種海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理方法,包括:
      [0016] 裝置提供步驟S10,提供利用無線通信的常用網(wǎng)絡(luò)切斷開時海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管 理裝置,所述裝置包括控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)10運(yùn)轉(zhuǎn)的控制器20、遠(yuǎn)程接收關(guān)于所述風(fēng)力發(fā)電 機(jī)10的狀態(tài)信息的服務(wù)器30、取得所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)10狀態(tài)信息并在存儲既定時間后傳遞 給所述服務(wù)器30的中繼器40、能夠與所述中繼器40進(jìn)行近距離無線通信的便攜終端裝置 50 ;
      [0017] ID確認(rèn)步驟S20,如果所述便攜終端裝置50接近所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)10,所述中繼器 40則確認(rèn)所述便攜終端裝置50的ID信息;
      [0018] 狀態(tài)信息通信步驟S30,如果判斷所述便攜終端裝置50的ID具有正當(dāng)權(quán)限,所述 中繼器40則把所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)10的狀態(tài)信息傳送給便攜終端裝置50。
      [0019] 可選地,本發(fā)明的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理方法還包括:
      [0020] 控制信號通信步驟S40,所述便攜終端裝置50把風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制信號無線發(fā)送給 所述控制器20。
      [0021] 可選地,所述狀態(tài)信息是包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部、齒輪箱、發(fā)電機(jī)的溫度或振動信 號的CMS信息,或是包括發(fā)電量、轉(zhuǎn)子角速度、槳距角信息中至少一種的SCADA信息。
      [0022] 可選地,所述中繼器40與所述便攜終端裝置50的通信半徑為10?1000M。
      [0023] 可選地,所述中繼器40與所述便攜終端裝置50使用RF方式、WIFI方式、WCDMA方 式中的至少一種無線通信方式。
      [0024] 本發(fā)明的有益效果是:
      [0025] (1)作業(yè)人員在海上即使不進(jìn)入風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)部也能夠在近距離檢修發(fā)電機(jī)的主 要狀態(tài)并進(jìn)行控制;
      [0026] (2)能夠在網(wǎng)絡(luò)斷開等緊急情況時進(jìn)行控制。

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0027] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
      [0028] 圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝置整體構(gòu)成圖;
      [0029] 圖2是本發(fā)明一個實(shí)施例的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理方法流程圖。
      [0030] 符號說明
      [0031] 10:風(fēng)力發(fā)電機(jī) 20:控制器
      [0032] 30:服務(wù)器
      [0033] 40:中繼器
      [0034] 50:便攜終端裝置

      【具體實(shí)施方式】
      [0035] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;?本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
      [0036] 在本發(fā)明中,所謂風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器,是指用于電力生產(chǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)基本控制 器。在本發(fā)明中,所謂SCADA,是指處理控制器中發(fā)生的發(fā)電量、發(fā)電機(jī)狀態(tài)等的基本信息的 遠(yuǎn)程監(jiān)視控制系統(tǒng)(Supervisory Controll And Data Aquisition System),也稱為集中遠(yuǎn)程 監(jiān)視控制系統(tǒng)或監(jiān)視控制數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)。
      [0037] 在本發(fā)明中,所謂CMS,作為狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)(Condition Monitoring System),是指 把獨(dú)立于SCADA的另外的傳感器(加速度計、溫度計)等附著于主要機(jī)械部件,主要通過振 動信號取得/分析故障及異常信號等,診斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)的健康狀態(tài)的系統(tǒng)。
      [0038] 在本發(fā)明中,所謂CMS F/E,作為CMS Front-End,是指安裝于發(fā)電機(jī)內(nèi)部,取得計量 信號并進(jìn)行基本信號處理后,向服務(wù)器傳送數(shù)據(jù)的裝置。在本發(fā)明中,所謂服務(wù)器,是指用 于對SCADA及CMS收集的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,形成數(shù)據(jù)庫并將其提供給管理員的計算機(jī)服 務(wù)器(computer server) 〇
      [0039] 在本發(fā)明中,所謂管理員,作為發(fā)電機(jī)(或發(fā)電基地)管理員,是指在位于陸上的 中央(或集成)管制中心,對服務(wù)器(server)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時或后處理和監(jiān)視、負(fù)責(zé)發(fā) 電機(jī)管理的人。
      [0040] 下面對主要驅(qū)動原理進(jìn)行敘述。中繼器40在平時發(fā)揮CMS與SCADA信號的中繼 器作用,并同時存儲既定期間的主要信息,當(dāng)檢修員或既定的移動終端裝置,例如智能平板 電腦接近到既定距離時,經(jīng)過既定的認(rèn)證程序,把存儲的數(shù)據(jù)發(fā)送給移動終端裝置,接收在 移動終端裝置中執(zhí)行的主要控制信號,傳遞給發(fā)電機(jī)控制器。與移動終端裝置的通信應(yīng)以 無線方式執(zhí)行,無線通信方式可以應(yīng)用目前使用的RF、WIFI、WCDMA等常用通信方式。
      [0041] 下面參照附圖,對本發(fā)明一個實(shí)施例的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝置及方法進(jìn)行詳 細(xì)說明。圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝置整體構(gòu)成圖,圖2是本發(fā) 明一個實(shí)施例的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理方法流程圖。
      [0042] 如圖1所示,本發(fā)明一個實(shí)施例的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝置,包括:風(fēng)力發(fā)電機(jī) 10,其在海上安裝一個以上;控制器20,其控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn);服務(wù)器30,其遠(yuǎn)程接 收關(guān)于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)10的狀態(tài)信息;中繼器40,其取得風(fēng)力發(fā)電機(jī)10的狀態(tài)信息,存儲 既定時間后,傳送給所述服務(wù)器30 ;便攜終端裝置50,其能夠與中繼器40進(jìn)行近距離無線 通信。
      [0043] 如圖1所示,在本發(fā)明一個實(shí)施例的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝置中,如果所述便 攜終端裝置50接近所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)10,所述中繼器40則感知所述便攜終端裝置50,確認(rèn) 所述便攜終端裝置50的ID信息后,如果判斷有正當(dāng)權(quán)限,則把風(fēng)力發(fā)電機(jī)10的狀態(tài)信息 傳送給便攜終端裝置50,所述便攜終端裝置50把風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制信號無線發(fā)送給所述控 制器20。
      [0044] 如圖1、圖2所示,本發(fā)明一個實(shí)施例的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理方法,包括裝置提 供步驟S10、ID確認(rèn)步驟S20和狀態(tài)信息通信步驟S30。
      [0045] 如圖1、圖2所示,在本發(fā)明一個實(shí)施例的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理方法的裝置提供 步驟S10中,提供利用無線通信的常用網(wǎng)絡(luò)斷開時海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝置,所述裝置 包括控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)10運(yùn)轉(zhuǎn)的控制器20、遠(yuǎn)程接收關(guān)于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)10的狀態(tài)信息的 服務(wù)器30、取得所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)10狀態(tài)信息并在存儲既定時間后傳遞給所述服務(wù)器30的 中繼器40、能夠與所述中繼器40進(jìn)行近距離無線通信的便攜終端裝置50。
      [0046] 如圖1、圖2所示,在本發(fā)明一個實(shí)施例的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理方法的ID確認(rèn)步 驟S20中,如果所述便攜終端裝置50接近所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)10,所述中繼器40則確認(rèn)所述便 攜終端裝置50的ID信息。
      [0047] 如圖1、圖2所示,在本發(fā)明一個實(shí)施例的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理方法的狀態(tài)信息 通信步驟S30中,如果判斷便攜終端裝置50的ID具有正當(dāng)權(quán)限,所述中繼器40則把所述 風(fēng)力發(fā)電機(jī)10的狀態(tài)信息傳送給便攜終端裝置50。
      [0048] 如圖1、圖2所示,在本發(fā)明一個實(shí)施例的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理方法的控制信號 通信步驟S40中,便攜終端裝置50把風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制信號無線發(fā)送給所述控制器20。
      [0049] 在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,優(yōu)選狀態(tài)信息是包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部、齒輪箱、發(fā)電 機(jī)的溫度或振動信號的CMS信息,或是包括發(fā)電量、轉(zhuǎn)子角速度、槳距角信息中至少一種的 SCADA信息。
      [0050] 在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,優(yōu)選中繼器40與所述便攜終端裝置50的通信半徑為 10?1000M。中繼器40與所述便攜終端裝置50可以使用RF方式、WIFI方式、WCDMA方式 中的至少一種無線通信方式。如果距離過短,則由于塔的高度而難以通信,考慮到風(fēng)力基地 的大小及接近性、近距離通信距離,優(yōu)選為1000M以內(nèi)。
      [0051] 本發(fā)明的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝置及方法,作業(yè)人員在海上即使不進(jìn)入風(fēng)力發(fā) 電機(jī)內(nèi)部也能夠在近距離檢修發(fā)電機(jī)的主要狀態(tài)并進(jìn)行控制,特別是能夠在網(wǎng)絡(luò)斷開等緊 急情況時進(jìn)行控制。
      [0052] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
      【權(quán)利要求】
      1. 一種海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝置,其特征在于,包括: 風(fēng)力發(fā)電機(jī)(10),其在海上安裝一個以上; 控制器(20),其控制所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(10)的運(yùn)轉(zhuǎn); 服務(wù)器(30),其遠(yuǎn)程接收關(guān)于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(10)的狀態(tài)信息; 中繼器(40),其取得所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(10)的狀態(tài)信息,存儲既定時間后,傳送給所述 服務(wù)器(30); 便攜終端裝置(50),其與所述中繼器(40)進(jìn)行近距離無線通信; 所述中繼器(40)感知所述便攜終端裝置(50),確認(rèn)所述便攜終端裝置(50)的ID信息 后,如果判斷有正當(dāng)權(quán)限,則把風(fēng)力發(fā)電機(jī)(10)的狀態(tài)信息傳送給便攜終端裝置(50),所 述便攜終端裝置(50)把風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制信號無線發(fā)送給所述控制器(20)。
      2. -種海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理方法,其特征在于,包括: 裝置提供步驟(S10),提供利用無線通信的常用網(wǎng)絡(luò)斷開時海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理裝 置,所述裝置包括控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)(10)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制器(20)、遠(yuǎn)程接收關(guān)于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī) (10)的狀態(tài)信息的服務(wù)器(30)、取得所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(10)狀態(tài)信息并在存儲既定時間后 傳遞給所述服務(wù)器(30)的中繼器(40)、能夠與所述中繼器(40)進(jìn)行近距離無線通信的便 攜終端裝置(50); ID確認(rèn)步驟(S20),如果所述便攜終端裝置(50)接近所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(10),所述中繼 器(40)則確認(rèn)所述便攜終端裝置(50)的ID信息; 狀態(tài)信息通信步驟(S30),如果判斷所述便攜終端裝置(50)的ID具有正當(dāng)權(quán)限,所述 中繼器(40)則把所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(10)的狀態(tài)信息傳送給便攜終端裝置(50)。
      3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理方法,其特征在于,還包括: 控制信號通信步驟(S40),所述便攜終端裝置(50)把風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制信號無線發(fā)送給 所述控制器(20)。
      4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理方法,其特征在于, 所述狀態(tài)信息是包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部、齒輪箱、發(fā)電機(jī)的溫度或振動信號的CMS信 息,或是包括發(fā)電量、轉(zhuǎn)子角速度、槳距角信息中至少一種的SCADA信息。
      5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理方法,其特征在于, 所述中繼器(40)與所述便攜終端裝置(50)的通信半徑為10?1000M。
      6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)管理方法,其特征在于, 所述中繼器(40)與所述便攜終端裝置(50)使用RF方式、WIFI方式、WCDMA方式中的 至少一種無線通信方式。
      【文檔編號】G05B19/418GK104155924SQ201410144153
      【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月14日
      【發(fā)明者】李鍾和 申請人:納路易愛姆斯株式會社
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