專利名稱：一種風力發電機組遠程維護的新方法
技術領域：
本發明屬工業自動化領域，涉及風力發電機組的自動化控制，具體是一種 風力發電機組遠程維護的新方法。
背景技術：
近年來，隨著經濟的發展和社會的進步，風能作為一種清潔能源，越來越 受到人們的廣泛關注。目前風力發電技術已經比較成熟，經濟指標逐漸接近潔凈 煤發電。因此，許多國家都把發展風力發電作為改善能源結構，減少環境污染和 保護生態環境的一種措施納入國家的發展規劃。世界各國都對風力發電給予了高 度重視，從政策上、經濟上提供了支持，風力發電成為各種新能源發電形式中發 展最快的一種。
風力發電與火電、核電相比單機容量小，占地面積廣，數據采集與監控比 較困難。另外，我國的風力發電場通常地處邊遠地區，運行環境條件復雜、惡劣， 操作人員必須在距離監控站較遠的風機塔底完成日常維護工作，易發安全事故， 而且費時、費力，維護效率低，由此可見，風力發電機組的高效、安全維護已經 成為制約風力發電發展的重要課題。采用遠程維護技術對風力機組進行維護勢在 必行。
發明內容
本發明的目的是針對上述實際問題，提供一種風力發電機組遠程維護的方 法。使用這種方法，操作人員只需在監控室使用遠程維護軟件向指定風機控制器 發送指令即可完成維護操作。
本發明的目的是這樣達到的
一種風力發電機組遠程維護的新方法，其特征在于在遠端監控室安裝一套 遠程維護軟件，利用遠程維護系統實現風機運行參數的遠程配置，風機運行流程 的遠程控制以及風機控制器程序的遠程升級。在風力機處安裝一套內置風機控制 器程序的風機控制器，內置程序用模塊實現，包括實現風機控制程序遠程升級的遠程升級程序模塊；實現風機運行參數修改的遠程參數配置程序模塊；實現風機 流程遠程控制的遠程流程控制程序模塊。風機遠程維護軟件與控制器遠程升級程 序模塊進行通信，完成控制器程序升級，與遠程參數配置程序模塊進行通信，完 成風機運行參數的設置，與遠程流程控制程序模塊進行通信，完成風機的遠程流 程控制；從而實現整個風力發電機組的現場在線升級或功能重構。采用風機控制 器內程序存儲空間劃分為兩個區域分別存放不同程序的方法，其中一段存放遠程 升級程序模塊，另一段存放風機應用程序，其劃分的兩個區域是CodeA空間與 CodeB空間，其中CodeA空間存放風機控制器的遠程升級程序模塊，CodeB空間 存放包括遠程參數配置程序模塊和遠程流程控制程序模塊在內的風機應用程序 模塊。
所述遠程維護是對指定地址的風機控制器的維護，其工作過程是控制器收 到信息后首先判斷收到的是哪類指令，若接收的是升級指令，則判斷是否滿足升 級條件，若滿足條件則切入位于CodeA空間的遠程升級程序模塊運行，擦除CodeB 空間相應扇區，并進入編程狀態，遠程升級程序模塊根據指令將收到的數據按要 求存放CodeB空間，直到所有的數據接收完畢，此時處理器自動跳入CodeB空間 運行風機應用程序。若用戶需要重新下載，通過程序升級指令，按照以上步驟重 新下載程序。若接收的是遠程參數配置指令，則程序切入遠程參數配置程序模塊 運行，對相應的運行參數進行修改，并將修改后的參數值寫入掉電非易失存儲器 保存。若接收的是遠程流程操作指令，則切入程序遠程流程控制程序模塊運行， 根據該指令完成相應的流程控制。
風機控制器的程序遠程升級更新操作步驟分為以下六步
1) 用戶使用遠程維護軟件通知指定地址的遠程控制器程序需要進行升級， 對下載口進行初始化，并切換至遠程升級程序模塊運行；
2) 指定的風機控制器判斷運行狀態是否滿足程序升級條件，若滿足則完成 下載口的初始化工作，并返回端口初始化成功指令
3) 遠程維護軟件接收到"端口初始化成功"指令后將目標程序傳送至該地 址的風機控制器；4) 風機控制器接收遠程維護軟件的升級程序并完成控制器的程序升級，升 級完成后，返回"程序升級成功"指令；
5) 風機控制器重新切換至風機應用程序運行；
6) 遠程維護軟件接收到"程序升級成功"后，向用戶返回"程序更新成功"; 風機控制器遠程升級的流程分為以下3步
1) 用戶使用遠程維護軟件向指定地址的遠程風機控制器發送相應流程控制 指令；風機控制器接收到遠程維護軟件的流程控制指令后，根據運行狀態判斷是 否允許進入相應的流程控制，并返回判斷結果；
2) 遠程維護軟件接收風機控制器結果，若允許進行操作，向用戶返回"操 作成功"指令，且遠程維護軟件跟蹤讀取相應流程控制情況；
3) 若不允許操作，向用戶返回"操作失敗指令"和風機控制器運行狀態判 斷結果。
所述風機遠程參數配置流程分為以下4步
1) 用戶使用遠程維護軟件通知遠程指定地址的控制器進行參數配置，并讀 取顯示指定控制器返回的未修改的參數值；
2) 用戶在遠程維護軟件端按照需求修改相應的參數值后并傳送至該地址的 風機控制器；
3) 風機控制器接收遠程維護軟件的修改參數指令后，修改相應參數值并寫 入掉電非易失存儲器保存，返回"參數設置成功"指令；
4) 遠程維護軟件接收到"參數設置成功"后，向用戶返回"參數設置成功"。 所述風機遠程流程控制包括如下指令故障清除，遠程偏航，遠程手動啟、
停機等，其控制過程分為以下3步
1) 用戶使用遠程維護軟件向指定地址的遠程控制器發送相應流程操作指令；
2) 風機控制器接收到遠程維護軟件的流程操作指令后，根據運行狀態判斷 是否允許進入相應的流程操作，并返回判斷結果；
3) 遠程維護軟件接收風機控制器結果，若允許進行操作，則遠程維護軟件 跟蹤讀取相應流程控制操作情況；若不允許操作，向用戶返回"操作失敗指令"和風機控制器運行狀態判斷結果。 本發明的優點是-
1、 操作人員在監控站即可實現風機的遠程流程控制，完成指定維護操作， 極大地提到了工作效率和維護效果。
2、 利用遠程維護軟件可以在不切換遠程風機控制器工作狀態的情況下，完 成程序遠程升級和運行參數在線修改，大大簡化了控制器的升級過程，從而提高 了系統的維護效率。
3、 三個程序模塊嵌入在風機控制程序中在風機控制器中運行，工作狀態穩 定可靠，結構簡單，使用維修方便，便于推廣。
圖l遠程維護軟件結構圖。 圖2遠程程序升級軟件流程圖 圖3遠程參數配置軟件流程圖 圖4遠程流程控制軟件流程圖
具體實施例方式
附圖給出了本發明的一個具體實施例。 參見圖1。
風機遠程維護系統軟件包括遠程維護軟件、內置在風機控制器里面的風機控 制器程序。遠程升級程序模塊、遠程參數配置程序模塊、遠程操控程序模塊嵌入 風機控制器。按控制器地址不同進行區分，風機控制器包含了用于控制指令傳輸， 參數配置及程序升級的通訊接口，用戶通過遠程維護軟件，下傳包含程序升級、 參數配置、風機運行流程操作的指令，經風場通訊網絡傳輸至風機控制器，實現 整個風力發電機組的現場在線升級或功能重構。
參見圖2、圖3、圖4。
三個程序模塊嵌入在風機控制程序中在風機控制器中運行。控制器內程序存 儲空間劃分為兩個區域CodeA空間與CodeB空間，其中CodeA空間存放遠程升級 程序模塊，CodeB空間存放風機應用程序。風機控制器中嵌入遠程升級程序模塊可以在應用程序正常運行的情況下對 另一段閃存Flash進行讀寫操作。其更新程序過程分為三步
1) 用戶使用遠程維護軟件向指定地址的遠程風機控制器發送相應流程控制 指令；風機控制器接收到遠程維護軟件的流程控制指令后，根據運行狀態判斷是 否允許進入相應的流程控制，并返回判斷結果；
2) 遠程維護軟件接收風機控制器結果，若允許進行操作，向用戶返回"操 作成功"指令，且遠程維護軟件跟蹤讀取相應流程控制情況；
3) 若不允許操作，向用戶返回"操作失敗指令"和風機控制器運行狀態判 斷結果。
遠程參數配置則可實現風機控制器運行參數的在線修改，其修改過程分為以 下四步
1) 用戶使用遠程維護軟件通知遠程指定地址的控制器進行參數配置，并讀 取顯示指定控制器返回的未修改的參數值；
2) 用戶在遠程維護軟件端按照需求修改相應的參數值后并傳送至該地址的 風機控制器；
3) 風機控制器接收遠程維護軟件的修改參數指令后，修改相應參數值并寫 入掉電非易失存儲器保存，返回"參數設置成功"指令；
4) 遠程維護軟件接收到"參數設置成功"后，向用戶返回"參數設置成功"。 遠程流程操作包括如下指令故障清除，遠程偏航，遠程手動啟、停機等。
遠程流程控制過程主要分為以下三步
1 )用戶使用遠程維護軟件向指定地址的遠程控制器發送相應流程操作指令。
2) 風機控制器接收到遠程維護軟件的流程操作指令后，根據運行狀態判斷 是否允許進入相應的流程操作，并返回判斷結果。
3) 遠程維護軟件接收風機控制器結果，若允許進行操作，則遠程維護軟件 跟蹤讀取相應流程控制操作情況；若不允許操作，向用戶返回"操作失敗指令" 和風機控制器運行狀態判斷結果。
權利要求
1、一種風力發電機組遠程維護的新方法，其特征在于在遠端監控室安裝一套遠程維護軟件，利用遠程維護系統實現風機運行參數的遠程配置，風機運行流程的遠程控制以及風機控制器程序的遠程升級；在風力機處安裝一套內置風機控制器程序的風機控制器，內置程序用模塊實現，包括實現風機控制程序遠程升級的遠程升級程序模塊；實現風機運行參數修改的遠程參數配置程序模塊；實現風機流程遠程控制的遠程流程控制程序模塊，風機遠程維護軟件與控制器遠程升級程序模塊進行通信，完成控制器程序升級，與遠程參數配置程序模塊進行通信，完成風機運行參數的設置，與遠程流程控制程序模塊進行通信，完成風機的遠程流程控制；從而實現整個風力發電機組的現場在線升級或功能重構；采用風機控制器內程序存儲空間劃分為兩個區域分別存放不同程序的方法，其中一段存放遠程升級程序模塊，另一段存放風機應用程序，其劃分的兩個區域是CodeA空間與CodeB空間，其中CodeA空間存放風機控制器的遠程升級程序模塊，CodeB空間存放包括遠程參數配置程序模塊和遠程流程控制程序模塊在內的風機應用程序模塊。
2、 如權利要求1所述的風力發電機組遠程維護新方法，其特征在于所述遠程維護是對指定地址的風機控制器的維護，其工作過程是控制器收到信息后首先判斷收到的是哪類指令，若接收的是升級指令，則判斷是否滿足升級條件，若滿足條件則切入位于CodeA空間的遠程升級程序模塊運行，擦除CodeB空間相 應扇區，并進入編程狀態，遠程升級程序模塊根據指令將收到的數據按要求存放 CodeB空間，直到所有的數據接收完畢，此時處理器自動跳入CodeB空間運行風 機應用程序；若用戶需要重新下載，通過程序升級指令，按照以上步驟重新下載 程序；若接收的是遠程參數配置指令，則程序切入遠程參數配置程序模塊運行， 對相應的運行參數進行修改，并將修改后的參數值寫入掉電非易失存儲器保存； 若接收的是遠程流程操作指令，則切入程序遠程流程控制程序模塊運行，根據該 指令完成相應的流程控制。
3、 如權利要求1或2所述的風力發電機組遠程維護新方法，其特征在于 風機控制器的程序遠程升級更新操作步驟分為以下六步
1) 用戶使用遠程維護軟件通知指定地址的遠程控制器程序需要進行升級，對 下載口進行初始化，并切換至遠程升級程序模塊運行；2) 指定的風機控制器判斷運行狀態是否滿足程序升級條件，若滿足則完成下 載口的初始化工作，并返回端口初始化成功指令；3) 遠程維護軟件接收到"端口初始化成功"指令后將目標程序傳送至該地址 的風機控制器；4) 風機控制器接收遠程維護軟件的升級程序并完成控制器的程序升級，升級 完成后，返回"程序升級成功"指令；5) 風機控制器重新切換至風機應用程序運行；6) 遠程維護軟件接收到"程序升級成功"后，向用戶返回"程序更新成功"; 風機控制器遠程升級的流程分為以下3步1) 用戶使用遠程維護軟件向指定地址的遠程風機控制器發送相應流程控制指 令；風機控制器接收到遠程維護軟件的流程控制指令后，根據運行狀態判斷是否 允許進入相應的流程控制，并返回判斷結果；2) 遠程維護軟件接收風機控制器結果，若允許進行操作，向用戶返回"操作 成功"指令，且遠程維護軟件跟蹤讀取相應流程控制情況；3) 若不允許操作，向用戶返回"操作失敗指令"和風機控制器運行狀態判斷 結果。4、如權利要求1或2所述的風力發電機組遠程維護新方法，其特征在于所 述風機遠程參數配置流程分為以下4步1) 用戶使用遠程維護軟件通知遠程指定地址的控制器進行參數配置，并讀取 顯示指定控制器返回的未修改的參數值；2) 用戶在遠程維護軟件端按照需求修改相應的參數值后并傳送至該地址的風 機控制器；3) 風機控制器接收遠程維護軟件的修改參數指令后，修改相應參數值并寫入 掉電非易失存儲器保存，返回"參數設置成功"指令；4)遠程維護軟件接收到"參數設置成功"后，向用戶返回"參數設置成功"。 5、如權利要求1或2所述的風力發電機組遠程維護新方法，其特征在于 所述風機遠程流程控制包括如下指令故障清除，遠程偏航，遠程手動啟、停機等，其控制過程分為以下3步1) 用戶使用遠程維護軟件向指定地址的遠程控制器發送相應流程操作指令；2) 風機控制器接收到遠程維護軟件的流程操作指令后，根據運行狀態判斷是 否允許進入相應的流程操作，并返回判斷結果；3) 遠程維護軟件接收風機控制器結果，若允許進行操作，則遠程維護軟件跟 蹤讀取相應流程控制操作情況；若不允許操作，向用戶返回"操作失敗指令"和 風機控制器運行狀態判斷結果。
全文摘要
一種風力發電機組遠程維護的新方法涉及風力發電的自動化控制。在風機遠程維護軟件的控制下，利用內置在風機控制器里的遠程參數配置程序模塊、遠程升級程序模塊和遠程流程控制程序模塊實現對風機運行參數遠程配置、風機控制器程序的遠程升級和風機的流程控制。本發明實現了對風機控制器軟件的遠程升級、遠程的流程控制、遠程參數的配置，大大提高了風力機的維護效率和維護效果，使用方便可靠，易于推廣。
文檔編號G05B19/418GK101303592SQ20081004542
公開日2008年11月12日 申請日期2008年6月30日 優先權日2008年6月30日
發明者徐紅兵, 鄒見效 申請人:電子科技大學