风电机组大容量数据记录仪的研究及原型开发

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1、分类号：TP39密级：公开UDC：004.6编号：S2015-709-10中国舰船研究院硕士学位论文风电机组大容量数据记录仪的研究及原型开发作者：唐伟指导老师：陶友传研究员学科专业：计算机应用技术武汉数字工程研究所二〇一五年四月分类号TP39密级公开UDC004.6编号S2012-709-10硕士学位论文风力发电机组大容量数据记录仪的研究及原型开发ResearchandPrototypicDevelopmentofHigh-CapacityDataRecorderforWindTurbines指导教师姓名：陶友传职称：研究员学位申请人姓名：唐伟申请学位级别：硕士专业名称：计算机应用技术

2、研究方向：新能源技术论文提交时间：二〇一五年四月培养单位：武汉数字工程研究所学位授予单位：中国舰船研究院学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文所有研究工作，均在导师指导下由作者本人独立完成。引用的有关观点、方法、数据和文献已在论文中注明，并与参考文献对应。除论文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经公开发表的研究成果。对本文研究作出任何贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式注明并表示感谢。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权声明中国舰船研究院和武汉数字工程研究所有权保存本人呈交的学位论文复印件及电子版，有权向国家有关部门或机构送交论文复印件及电子版，允

3、许论文被查阅和借阅。本人授权中国舰船研究院和武汉数字工程研究所可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描手段保存或汇编本论文。本学位论文属于：公开√内部秘密，在年解密后适用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日中国舰船研究院硕士学位论文摘要随着风电行业的快速发展，风电机组的远程故障诊断技术已成为研发人员关注的焦点。风电机组大容量数据记录仪（WTDR，DataRecorderofWindTurbines），是一种基于风电组群网络的准实时记录单机运行数据的设备，它可以滚动保存近3天的机组运行数据，生成故

4、障数据包并及时上传至监控系统。WTDR可以为样机的重大故障分析和排查提供数据支持，帮助远程技术人员指导现场运维人员操作机组，机组无人值守时对机组预检，方便现场工作人员前往机组准备工具及配件。本文主要介绍了以下几个方面的工作：1.总结了当前风电组群的网络结构及数据交互方式和数据记录仪在不同的工业产品中发挥的关键性作用，结合整个风电监控系统对高质量运行数据采集的需求，提出了在风电机组塔基中装载WTDR，并将它接入风电组群网络。2.分析了WTDR与本地控制器、中央监控系统及远程监视系统实现数据交互的需求，定义了组群网络中的数据交互规范，分析了设备之间的通讯协议。3.根据WTDR的需求和基本理

5、论分析，从硬件组成、物理接口、在网络中的连接方式等方面对它进行了硬件系统设计。为提高设备利用率，将WTDR整体分为WTDR-H（安装在机组塔基中）和WTDR-T（可对WTDR-H操作的便携设备）。4.对WTDR的系统进行原型开发，并对其测试验证，设计和建立了基于Aerodyn主控系统的模拟风电机组运行环境平台，采用TwinCATADS通讯协议，实现了倍福PLC和WTDR-H/T原型之间的数据交互，采用二进制流文件记录机组运行数据，采用TCP/IP协议实现WTDR-H原型和WTDR-T原型之间的数据交互，在WTDR-T原型上实现对WTDR-H原型的操作。本文在以下几个方面有所创新：在风电

6、电气系统结构中添加WTDR，优化了主控系统结构；采用二进制流文件存储机组历史运行数据，降低了存储空间且提升了存取速率；生成故障数据包，提高故障检索及诊断的效率。关键词：风电组群；风电机组；风电主控系统；数据记录；WTDRI风电机组大容量数据记录仪的研究及原型开发AbstractWiththerapiddevelopmentofwindpowerindustry,technologyfordiagnosingfaultofwindturbinesremotelyhasbecomethefocusofattentionR&Dpersonnel.WTDR(theDataRecorderofW

7、indTurbines)isanequipmentbasedonwindpowernetworkthatcouldrecordthequasi-realtimedataofalone-turbineoperation.Itcouldsavetheoperationaldataofwindturbineswithinthepastthreedaysandgeneratefaultdatapacketsthentransferthemtothesu