專利名稱：風(fēng)電綜合通信管理終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種專用于風(fēng)電場(chǎng)信息上傳和監(jiān)控的通信管理設(shè)備，負(fù)責(zé)與 不同廠家風(fēng)機(jī)和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的信息和通信的集成，并實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的有功功率控制和無(wú) 功電壓控制。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電是可再生能源中最廉價(jià)、最有希望的能源，并且是不污染環(huán)境的“綠色能 源”，因此在煤炭、石油等常規(guī)能源逐漸枯竭的背景下，風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)得到國(guó)家的大力扶持， 在近幾年獲得了巨大的發(fā)展。根據(jù)國(guó)家的風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃，我國(guó)將在“三北”地區(qū)發(fā)揮其風(fēng) 能資源優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)建設(shè)數(shù)百個(gè)10萬(wàn)千瓦級(jí)以上的大型風(fēng)電場(chǎng)，在河北、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、 新疆等地區(qū)建成十多個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)大型風(fēng)電基地，并初步形成河北、內(nèi)蒙古東部、內(nèi)蒙古西 部、甘肅酒泉、新疆等千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地。隨著大型風(fēng)電場(chǎng)(容量1. 5MW的風(fēng)機(jī)已普遍使用，一般一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)安裝數(shù)十臺(tái)或 上百臺(tái)風(fēng)機(jī))的建設(shè)，同時(shí)風(fēng)力發(fā)電由于風(fēng)速變幻莫測(cè)，按目前技術(shù)手段難以預(yù)測(cè)風(fēng)電場(chǎng) 發(fā)電出力的變化趨勢(shì)，造成電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度的困難和復(fù)雜化，對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了 很大影響。因此建設(shè)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)出力的變化趨勢(shì)對(duì)于保障電網(wǎng)的 安全穩(wěn)定運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度具有重大意義。風(fēng)電功率預(yù)測(cè)需要風(fēng)電場(chǎng)關(guān)于風(fēng)機(jī)大量的基礎(chǔ)信息如每臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)速、風(fēng)向角、 有功功率等，這些信息目前僅存在于風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，而且目前風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠 家多達(dá)幾十家，不同風(fēng)機(jī)廠家的風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控技術(shù)一般都互不兼容，如何與風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通 信獲取風(fēng)機(jī)信息，并安全可靠地上傳到調(diào)度中心，是建設(shè)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)首先必須解決 的問(wèn)題。此外由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行特性，大型風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功電壓也會(huì)造 成很大影響，因此為了更好地對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功電壓情況進(jìn)行管理和監(jiān)控，除了接入風(fēng)機(jī)的 無(wú)功電壓信息外，也需要接入風(fēng)電場(chǎng)專門配置的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備提供的無(wú)功電壓信息。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)風(fēng)電信息上傳和監(jiān)控存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)電綜合通信 管理終端，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)信息和通信的統(tǒng)一管理，可以為風(fēng)電功率預(yù)測(cè)提供準(zhǔn)確及 時(shí)的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)信息，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備運(yùn)行的統(tǒng)一監(jiān)視和控制。本實(shí) 用新型除了支持各類實(shí)時(shí)信息，還能夠?qū)?shí)時(shí)信息帶時(shí)標(biāo)存儲(chǔ)形成歷史信息，并支持實(shí)時(shí) 信息和歷史信息的混合傳送。本實(shí)用新型采用以下的技術(shù)方案一種風(fēng)電綜合通信管理終端，包括由前面板11、后面板12、左右側(cè)板、頂板以及 底板構(gòu)成的機(jī)箱1和設(shè)置在機(jī)箱1內(nèi)部的電路板2，所述電路板2包括電源板21、CPU板22、 主板23、指示燈板M ；所述的電源板21安裝在機(jī)箱1的后方，主板23安裝在電源板21的右側(cè)，CPU板22安裝在主板23的下方，所述的CPU板22與主板23分別與PCI總線25的 插槽連接，所述的指示燈板M固定在前面板11的內(nèi)側(cè)通過(guò)扁平排線與主板23進(jìn)行電氣連接。所述的風(fēng)電綜合通信管理終端，所述電源板21采用提供5V和MV電源的開關(guān)電 源模塊。所述的風(fēng)電綜合通信管理終端，所述的開關(guān)電源模塊采用2塊，所述的2塊開關(guān) 電源模塊構(gòu)成雙冗余電源。所述的風(fēng)電綜合通信管理終端，所述的CPU板22采用htel ATOM N270 1. 6G低 功耗CPU，板載512M內(nèi)存，內(nèi)存最大可擴(kuò)展到2GB。所述的風(fēng)電綜合通信管理終端，所述的主板23配置8個(gè)采用htel 825741芯片 的10/100/1000M以太網(wǎng)接口 231，2個(gè)USB 2. 0接口 233，1個(gè)VGA接口 2；34，2個(gè)鍵盤鼠標(biāo) 使用的PS/2接口 235，1個(gè)用于單通道支持雙DOM盤的IDE/PATA接口 236，所述主板23采 用16C950芯片擴(kuò)展出10路串口 232 ；在相應(yīng)的后面板12上開設(shè)有以太網(wǎng)接口 231、USB 2.0 接口 233、VGA 接口 234、PS/2 接口 235、IDE/PATA 接口 236、10 路串口 232 以及電源開 Π 211。所述的風(fēng)電綜合通信管理終端，所述的串口 112采用的串口驅(qū)動(dòng)芯片選用 ΜΑΧ3243或ΜΑΧ485，所述的DOM盤采用4G的DOM盤。所述的風(fēng)電綜合通信管理終端，所述的前面板11上開孔供指示燈板M狀態(tài)指示 燈通過(guò)，所述的前面板11上設(shè)有電源狀態(tài)顯示區(qū)111，系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)顯示區(qū)112，以太網(wǎng) 運(yùn)行通信狀態(tài)顯示區(qū)113，串口通信接口通信狀態(tài)顯示區(qū)114。使用本實(shí)用新型的有益效果在于1.本實(shí)用新型采用OPC接口技術(shù)解決了風(fēng)電場(chǎng)不同廠家、不同型號(hào)風(fēng)機(jī)信息的獲 取和風(fēng)機(jī)控制的問(wèn)題，可以顯著降低風(fēng)電場(chǎng)信息和通信集成的難度和成本。2.本實(shí)用新型除了支持各類實(shí)時(shí)信息，還能夠?qū)?shí)時(shí)信息帶時(shí)標(biāo)存儲(chǔ)形成歷史信 息，并支持實(shí)時(shí)信息和歷史信息的混合傳送，在滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控的基礎(chǔ)上又可以為風(fēng)電功率 預(yù)測(cè)提供及時(shí)準(zhǔn)確的歷史信息。3.本實(shí)用新型可以完成風(fēng)機(jī)和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的實(shí)時(shí)信息和歷史信息上傳、數(shù)值天 氣預(yù)報(bào)下發(fā)、功率預(yù)測(cè)結(jié)果上傳下達(dá)、監(jiān)視控制、遠(yuǎn)程配置維護(hù)等應(yīng)用功能，能夠?yàn)殡娋W(wǎng)調(diào) 度中心優(yōu)化風(fēng)電調(diào)度提供全面的技術(shù)支撐和手段。4.本實(shí)用新型在軟硬件設(shè)計(jì)上，通過(guò)應(yīng)用高性能低功耗CPU、冗余雙電源、DOM盤、 看門狗、嵌入式操作系統(tǒng)Windows XP Embedded及EWF等一系列技術(shù)，提高了系統(tǒng)運(yùn)行和數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)的穩(wěn)定性和可靠性。5.為方便管理和配置，本實(shí)用新型提供了完善的遠(yuǎn)程維護(hù)手段，支持通過(guò)電力調(diào) 度數(shù)據(jù)網(wǎng)遠(yuǎn)方對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、升級(jí)、修改配置等操作，可以大大降低設(shè)備后期維護(hù)的成 本。

圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖；[0023]圖3為本實(shí)用新型的后面板示意圖；圖4為本實(shí)用新型的前面板示意具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種風(fēng)電綜合通信管理終端，包括由前面板11、后 面板12、左右側(cè)板、頂板以及底板構(gòu)成的機(jī)箱1和設(shè)置在機(jī)箱1內(nèi)部的電路板2，所述電路 板2包括電源板21、CPU板22、主板23、指示燈板M ；所述的電源板21安裝在機(jī)箱1的后 方，主板23安裝在電源板21的右側(cè)，CPU板22安裝在主板23的下方，所述的CPU板22與 主板23分別與PCI總線25的插槽連接，所述的指示燈板M固定在前面板11的內(nèi)側(cè)通過(guò) 扁平排線與主板23進(jìn)行電氣連接。所述外殼部分采用2U、19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱。所述電源板 21采用提供5V和MV電源的開關(guān)電源模塊。所述的開關(guān)電源模塊采用2塊，所述的2塊 開關(guān)電源模塊構(gòu)成雙冗余電源，既可以每一路電源單獨(dú)運(yùn)行，也可以雙路電源共同運(yùn)行，每 一路電源直流、交流均可。所述的CPU板22采用htel ATOM N270 1. 6G低功耗CPU，板載 512M內(nèi)存，內(nèi)存最大可擴(kuò)展到2GB，CPU板功耗小于15W，支持Windows XPEmbedded操作系 統(tǒng)。所述的主板23配置8個(gè)采用htel 825741芯片的10/100/1000M以太網(wǎng)接口 231，2個(gè) USB 2.0接口 233，1個(gè)VGA接口 234，2個(gè)鍵盤鼠標(biāo)使用的PS/2接口 235，1個(gè)用于單通道支 持雙DOM盤的IDE/PATA接口 236，所述主板23采用16C950芯片擴(kuò)展出10路串口 232 ；在 相應(yīng)的后面板12上開設(shè)有太網(wǎng)接口 231、USB 2.0接口 233、VGA接口 234、PS/2接口 235、 IDE/PATA接口 236、10路串口 232以及電源開口 211。所述的串口 112采用的串口驅(qū)動(dòng)芯 片選用MAX3M3、MAX485，所述主板擴(kuò)展的串口支持RS232、RS485兩種通信方式，每路串口 均采用光電隔離，隔離電壓可達(dá)2500V DC，所述的DOM盤采用4G的DOM盤。所述的前面板 11上開孔供指示燈板M狀態(tài)指示燈通過(guò)，所述的前面板11上設(shè)有電源狀態(tài)顯示區(qū)111，系 統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)顯示區(qū)112，以太網(wǎng)運(yùn)行通信狀態(tài)顯示區(qū)113，串口通信接口通信狀態(tài)顯示區(qū) 114。本實(shí)用新型使用OPC (OLE for Process Control用于過(guò)程控制的對(duì)象鏈接與嵌入 技術(shù)，OLE即Object Linking and Embedding對(duì)象鏈接與嵌入)的DA、XML_DA接口技術(shù)與 風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)不同廠家、不同型號(hào)風(fēng)機(jī)的信息獲取和風(fēng)機(jī)的有功功率控 制和無(wú)功電壓控制；使用電力標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約IEC60870-5-101、IEC60870-5-104與無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備 通信，實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償裝置的信息上傳和無(wú)功電壓控制；使用基于IEC60870-5系列標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò) 展規(guī)約與電網(wǎng)調(diào)度中心通信，滿足風(fēng)機(jī)和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的實(shí)時(shí)信息和歷史信息上傳、數(shù)值 天氣預(yù)報(bào)下發(fā)、功率預(yù)測(cè)結(jié)果上傳下達(dá)、監(jiān)視控制、遠(yuǎn)程配置維護(hù)等應(yīng)用要求。本實(shí)用新型硬件上采用X86高性能、低功耗CPU，具備多種通信接口，以太網(wǎng)接口 數(shù)量滿足與多個(gè)風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信的需要，支持與多主站通信(至少三個(gè)主站)。以上說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但 都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)電綜合通信管理終端，包括由前面板(11)、后面板(12)、左右側(cè)板、頂板以 及底板構(gòu)成的機(jī)箱⑴和設(shè)置在機(jī)箱⑴內(nèi)部的電路板O)，其特征在于所述電路板⑵ 包括電源板01)、CPU板(22)、主板(23)、指示燈板04)；所述的電源板Ql)安裝在機(jī)箱 (1)的后方，主板03)安裝在電源板的右側(cè)，CPU板02)安裝在主板03)的下方，所 述的CPU板02)與主板03)分別與PCI總線05)的插槽連接，所述的指示燈板04)固 定在前面板(11)的內(nèi)側(cè)通過(guò)扁平排線與主板進(jìn)行電氣連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電綜合通信管理終端，其特征在于所述電源板采用 提供5V和MV電源的開關(guān)電源模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)電綜合通信管理終端，其特征在于所述的開關(guān)電源模塊 采用2塊，所述的2塊開關(guān)電源模塊構(gòu)成雙冗余電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電綜合通信管理終端，其特征在于所述的CPU板02)采 用Intel ATOM N270 1. 6G低功耗CPU，板載512M內(nèi)存，內(nèi)存最大可擴(kuò)展到2GB。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電綜合通信管理終端，其特征在于所述的主板配置 8 個(gè)采用 htel 825741 芯片的 10/100/1000M 以太網(wǎng)接口 Q31)，2 個(gè)USB 2. O 接口 033)， 1個(gè)VGA接口(234)，2個(gè)鍵盤鼠標(biāo)使用的PS/2接口(235)，1個(gè)用于單通道支持雙DOM盤 的IDE/PATA接口 036)，所述主板Q3)采用16C950芯片擴(kuò)展出10路串口(232)；在相應(yīng) 的后面板(12)上開設(shè)有以太網(wǎng)接口 (231)、USB 2. O接口 (233)、VGA接口 (234)、PS/2接 口 (235)、IDE/PATA 接口 (236)、10 路串口 (232)以及電源開口 (211)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)電綜合通信管理終端，其特征在于所述的串口(232)采 用的串口驅(qū)動(dòng)芯片選用MAX3243或MAX485，所述的DOM盤采用4G的DOM盤。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電綜合通信管理終端，其特征在于所述的前面板(11)上 開孔供指示燈板04)狀態(tài)指示燈通過(guò)，所述的前面板(11)上設(shè)有電源狀態(tài)顯示區(qū)(111)， 系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)顯示區(qū)(112)，以太網(wǎng)運(yùn)行通信狀態(tài)顯示區(qū)(113)，串口通信接口通信狀態(tài) 顯示區(qū)(114)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)電綜合通信管理終端，是專用于風(fēng)電場(chǎng)信息上傳和監(jiān)控的通信管理設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)信息和通信的統(tǒng)一管理，負(fù)責(zé)與不同廠家、不同型號(hào)風(fēng)機(jī)和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備信息和通信的集成，可以為風(fēng)電功率預(yù)測(cè)提供準(zhǔn)確及時(shí)的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)信息，并實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的有功功率控制和無(wú)功電壓控制。硬件上采用2U、19英寸的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，采用X86高性能、低功耗CPU，支持多串口、多以太網(wǎng)口通信，支持與至少三個(gè)主站通信。本實(shí)用新型采用OPC接口技術(shù)解決了風(fēng)電場(chǎng)不同廠家、不同型號(hào)風(fēng)機(jī)信息的獲取和風(fēng)機(jī)控制的問(wèn)題，可以顯著降低風(fēng)電場(chǎng)信息和通信集成的難度和成本。
文檔編號(hào)H02J13/00GK201904650SQ201020266808
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者侯佑華, 嵩峰, 朱長(zhǎng)勝, 王小海, 王建渝, 白永祥, 陸雨 申請(qǐng)人:北京中科伏瑞電氣技術(shù)有限公司