模拟风电机组运行的仿真方法和风电机组的PLC系统技术方案

本发明专利技术提供一种在风电机组的PLC系统中模拟风电机组运行的仿真方法，所述仿真方法包括：第一仿真单元模拟风电机组在第一运行模式下的状态信息，并对模拟的状态信息进行逆逻辑转换，以便PLC系统根据转换的结果切换至另一运行模式；如果PLC系统切换的另一运行模式是第二运行模式，则第二仿真单元模拟风电机组在第二运行模式下的状态信息。采用本发明专利技术所述仿真方法不仅能够实现风电机组的实时仿真，还能够进一步提高风电机组仿真的置信精度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种在风电机组的PLC系统中模拟风电机组运行的仿真方法，所述仿真方法包括：第一仿真单元模拟风电机组在第一运行模式下的状态信息，并对模拟的状态信息进行逆逻辑转换，以便PLC系统根据转换的结果切换至另一运行模式；如果PLC系统切换的另一运行模式是第二运行模式，则第二仿真单元模拟风电机组在第二运行模式下的状态信息。采用本专利技术所述仿真方法不仅能够实现风电机组的实时仿真，还能够进一步提高风电机组仿真的置信精度。【专利说明】模拟风电机组运行的仿真方法和风电机组的PLC系统
本申请涉及风力发电风电机组
，尤其涉及一种在风电机组的PLC系统中模拟风电机组运行的仿真方法和风电机组的PLC系统。
技术介绍
目前，大型风力发电机组都是强非线性刚柔耦合的周期时变多体系统，其结构和运动关系复杂，因此在风电机组的样机运行以前必须进行充分的仿真测试，以避免潜在的风险。但是现有的软件仿真技术大部分都是非实时仿真，其仿真的置信精度无法保证机组软/硬件子系统的安全可靠性。另外，在现有技术中多将风力发电风电机组系统与仿真平台分成两个独立的系统，中间以下位机或通讯模块连接，需要进行复杂的通信协议涉及才可搭建繁杂的风力发电风电机组仿真平台。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在风电机组的PLC系统中模拟风电机组运行的仿真方法。采用本专利技术所述仿真方法不仅能够在不依靠硬件的情况下实现风电机组的实时仿真，降低仿真平台的搭建成本，同时还能够进一步提高风电机组仿真的置信精度，以避免潜在的危险。据本专利技术的一方面，提供一种在风电机组的PLC系统中模拟风电机组运行的仿真方法，所述仿真方法包括:第一仿真单元模拟风电机组在第一运行模式下的状态信息，并对模拟的状态信息进行逆逻辑转换，以便PLC系统根据转换的结果切换至另一运行模式；如果PLC系统切换的另一运行模式是第二运行模式，则第二仿真单元模拟风电机组在第二运行模式下的状态信息。优选地，所述对模拟的状态信息进行逆逻辑转换的具体步骤为:通过PLC系统的LREAL_T0_INT接口对模拟的状态信息进行逆逻辑转换。优选地，第一运行模式或第二运行模式分别为以下运行模式之一:待机模式、启动模式、加速模式、发电模式、停机模式。优选地，当第二运行模式为发电模式时，所述第二仿真单元模拟风电机组在第二运行模式下的状态信息的具体步骤为:所述第二仿真单元根据风电机组的机组功率系数、机械特性方程、周围的环境信息以及PLC系统给定的扭矩和桨距角，模拟风电机组在发电模式下的转速、响应的扭矩和桨距角。优选地，所述第一仿真单元和/或第二仿真单元为在Simulink环境中构建的风电机组的机械模型。优选地，所述在Simul ink环境中构建的风电机组的机械模型的仿真步长与PLC系统的主控PLC同步。据本专利技术的另一方面，提供一种风电机组的PLC系统，包括:第一仿真单元，用于模拟风电机组在第一运行模式下的状态信息，并对模拟的状态信息进行逆逻辑转换；主控PLC，用于对逆逻辑转换后的信息进行逻辑转换，以便根据转换的结果切换至另一运行模式；第二仿真单元，用于如果切换的另一运行模式是第二运行模式，则模拟风电机组在第二运行模式下的状态信息。优选地，所述第二仿真单元，用于当第二运行模式为发电模式时，根据风电机组的机组功率系数、机械特性方程、周围的环境信息以及PLC系统给定的扭矩和桨距角，模拟风电机组在发电模式下的转速、响应的扭矩和桨距角。优选地，所述第一仿真单元和/或第二仿真单元为在Simulink环境中构建的风电机组的机械模型。优选地，所述在Simul ink环境中构建的风电机组的机械模型的仿真步长与PLC系统的主控PLC同步。有益效果与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:本专利技术所述仿真方法不仅能够在不依靠硬件的情况下实现风电机组的实时仿真，而且还能够进一步提高风电机组仿真的置信精度，另外，还有效降低仿真平台的搭建成本，避免了潜在的危险。【专利附图】【附图说明】通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中:图1是示出根据本专利技术的示例性实施例的包含仿真单元的风电机组的PLC系统的结构示意图；图2是示出根据本专利技术的示例性实施例的在风电机组的PLC系统中模拟风电机组运行的仿真方法的流程图；图3是示出根据本专利技术的示例性实施例的在风电机组的PLC系统中对模拟的状态信息进行数据转换的流程图。【具体实施方式】以下，将参照附图来详细说明本专利技术的实施例。本专利技术的主要构思是,在风电机组的PLC(Programmable Logic Controller,即可编程逻辑控制器)系统中添加多个独立的仿真程序，分别模拟风电机组在指定运行模式下的状态信息，此外，为进一步提高风电机组仿真的置信精度，还可以将在Simulink环境中构建的风电机组的机械模型移植到风电机组的PLC系统中作为独立的仿真程序模拟风电机组在指定运行模式下的状态信息。具体实施时，可将这些独立的仿真程序分别下载并集成至风电机组的PLC系统中，用以现场真实的风电机组。图1是示出了包含本专利技术仿真单元的风电机组的PLC系统的结构示意图。从图中可以看出，本专利技术的第一仿真单元101被集成至图1所示的PLC系统104中，并与图中PLC系统的主控PLC软件(以下简称主控PLC) 103进行数据交互，用以模拟风电机组在第一运行模式下的状态信息，此外，本专利技术的第二仿真单元102被集成至图1所示的PLC系统104中，并与图中PLC系统的主控PLC103进行数据交互，用以模拟风电机组在第二运行模式下的状态信息，从而实现风电机组在不同运行模式下的运行。图2示出了本专利技术一种在风电机组的PLC系统中模拟风电机组运行的仿真方法的优选实施例的流程图。参照图2，在210中，第一仿真单元模拟风电机组在第一运行模式下的状态信息，并对模拟的状态信息进行逆逻辑转换，以便PLC系统根据转换的结果切换至另一运行模式。其中，模拟的状态信息可以是风电机组在运行过程中的各种信息，例如，风电机组运行的转速、响应的扭矩和桨矩角等，也可以是风电机组周围输入的各种环境信息，例如，温度、湿度、风信号、波浪、空气密度等，对此本专利技术不作限制，只要模拟的状态信息能反映风电机组当前的运行状态及周围的环境信息，则均可应用于本专利技术。为实现仿真单元和PLC系统之间的数据交互，在210中，第一仿真单元对模拟的状态信息进行逆逻辑转换，以便PLC系统根据转换的结果切换至另一运行模式。根据本专利技术的一个示例性实施例，仿真装置对模拟的状态信息进行逆逻辑转换的具体步骤为:仿真装置通过PLC系统的LREAL_T0_INT接口对模拟的状态信息进行逆逻辑转换。需要指出的是，由于不同PLC系统的逆逻辑转换的函数接口会略有不同，因此本专利技术给出的LREAL_T0_INT接口仅仅只是示例性的，事实上本专利技术并不受限于此，只要能够对仿真单元模拟的状态信息进行逆逻辑转换，则均可应用于本专利技术。以下结合具体的实施例，对逆逻辑转换的过程作进一步的说明。图3示出了本专利技术在风电机组的PLC系统中对模拟的状态信息进行数据转换的流程图。参照图3，在310中，仿真装置对模拟的状态信息进行逆逻辑转换。根据本专利技术模拟信息为温度的示例性实施例，仿真装置可通过PLC系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在风电机组的PLC系统中模拟风电机组运行的仿真方法，其特征在于，包括：第一仿真单元模拟风电机组在第一运行模式下的状态信息，并对模拟的状态信息进行逆逻辑转换，以便PLC系统根据转换的结果切换至另一运行模式；如果PLC系统切换的另一运行模式是第二运行模式，则第二仿真单元模拟风电机组在第二运行模式下的状态信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周杰，周桂林，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：