風電機組控制系統(tǒng)監(jiān)控通信服務器的設計與實現(xiàn)

【摘要】： 目前我國風電場中各生產廠商的風電機組由于缺乏統(tǒng)一的監(jiān)控通信標準而存在兼容性、互操作性、可擴展性方面不足的問題,給風電場的運行管理帶來極大的困難。風電廠國際監(jiān)控通信標準IEC 61400-25的推出為實現(xiàn)標準化風力發(fā)電機組通信奠定了理論基礎,也成為未來風電場監(jiān)控的統(tǒng)一通信基礎。 本文針對風電場統(tǒng)一監(jiān)控以及風電機組之間無縫通信的需求,緊跟國際標準,提出在風電機組控制系統(tǒng)中基于IEC 61400-25協(xié)議實現(xiàn)標準化風力發(fā)電機組通信,滿足對風電機組集中及遠程監(jiān)控。本文的工作具體表現(xiàn)在: (一)對風電機組信息模型、信息交換模型以及向通信協(xié)議的映射進行分析,在比較各種通信協(xié)議映射方式優(yōu)缺點的基礎上,采用MMS作為底層映射協(xié)議,將信息模型映射到MMS服務器中的VMD結構之中,通過構建風電機組關鍵零部件的VMD模型來屏蔽風電機組的異構性,將相應的服務模型映射到MMS服務中,實現(xiàn)對各實體部件的特性管理轉化為對規(guī)范化VMD的共性管理。 (二)在Eclipse平臺上采用Java設計了MMS通信服務器,借助第三方軟件設計實現(xiàn)對MMS報文的ASN.1編解碼,運用直接封裝的形式對MMS協(xié)議棧進行優(yōu)化處理,并設計了滿足風電機組監(jiān)控通信的MMS變量模型服務,固化于MMS服務器的軟件中實現(xiàn),在保證MMS通信功能的完整性的同時降低網絡處理開銷,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。 (三)針對風電機組控制系統(tǒng)需要對內監(jiān)控以及受外部監(jiān)控的需求,設計了具有實時性、開放性、可重用性、可擴展性的ARM+RT-Linux+J2ME嵌入式軟硬件平臺。將設計的MMS服務器移植到該平臺,通過與MMS客戶端的連接調試,采用抓包分析軟件對通信過程及服務進行報文截取分析,證實滿足風電機組實時監(jiān)控通信服務需求。 (四)在該軟硬件平臺中移植嵌入式Web服務器和實時數(shù)據(jù)庫msql,在Web服務器中配置SSL實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密與認證,實現(xiàn)對風電機組的安全遠程訪問。 本文在風電機組控制系統(tǒng)中設計實現(xiàn)MMS服務器,采用C/S模式提供與風電場SCADA系統(tǒng)之間的MMS實時通信,為開發(fā)遵循IEC61400-25標準的通用風電場SCADA系統(tǒng)提供了新的思路,對風電機組廠商自主研發(fā)先進的標準風電機組以及增強企業(yè)產品的國際競爭力具有積極意義。 【關鍵詞】：風電機組 IEC 61400-25標準 實時通信 制造報文規(guī)范 Web服務器
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TM315;TP277
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 引言9-13
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究的現(xiàn)狀與基礎10-11
• 1.3 課題來源及主要研究內容11-12
• 1.4 本文的組織結構12-13
• 第2章 風力發(fā)電廠監(jiān)控通信標準研究13-23
• 2.1 風力發(fā)電及風電場監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀13-14
• 2.2 風力發(fā)電機組監(jiān)控14-16
• 2.3 IEC61400-25 標準概述16-22
• 2.4 小結22-23
• 第3章 嵌入式軟硬件平臺研究設計23-34
• 3.1 引言23
• 3.2 嵌入式軟硬件平臺的開發(fā)環(huán)境23-27
• 3.3 J2ME 環(huán)境的建立27-31
• 3.4 嵌入式 msql 實時數(shù)據(jù)庫的移植31-33
• 3.5 小結33-34
• 第4章 風電機組控制系統(tǒng)中的MMS 服務器設計34-57
• 4.1 引言34-35
• 4.2 MMS 技術及特點35-37
• 4.3 IEC61400-25 與MMS 的映射分析37-38
• 4.4 MMS 服務器的流程分析38-42
• 4.5 MMS 通信服務器的設計與嵌入式實現(xiàn)42-56
• 4.6 小結56-57
• 第5章 風電機組控制系統(tǒng)中的嵌入式 Web 服務器設計與應用57-67
• 5.1 引言57-58
• 5.2 嵌入式 Web 服務器移植與應用58-60
• 5.3 風電機組配置文件XML 解析實現(xiàn)60-64
• 5.4 嵌入式 Web 服務器的訪問安全64-66
• 5.5 小結66-67
• 第6章 總結與展望67-69
• 6.1 論文總結67-68
• 6.2 工作展望68-69
• 參考文獻69-71
• 致謝71-72
• 附錄A 攻讀碩士學位期間公開發(fā)表的論文72-73
• 附錄B 攻讀學位期間參與的科研項目及獲獎情況73

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