《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組+風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)通信+第1部分：原則與模型gbt+30966.1-2022》詳細(xì)

《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)通信第1部分：原則與模型gb/t30966.1-2022》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4縮略語5總體要求5.1一般規(guī)定5.2風(fēng)電場概覽contents目錄5.3通信的一般要求5.4通信模型6風(fēng)電場信息模型6.1一般規(guī)定6.2信息建模方法7風(fēng)電場信息交換模型7.1一般規(guī)定7.2信息交換建模方法contents目錄8映射到通信協(xié)議8.1一般規(guī)定8.2映射的架構(gòu)8.3風(fēng)電場信息模型的映射參考文獻(xiàn)011范圍本部分詳細(xì)闡述了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信原則。規(guī)定了通信系統(tǒng)的基本模型，包括硬件和軟件架構(gòu)。提供了通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式和信息安全等方面的指導(dǎo)。涵蓋內(nèi)容0102適用范圍適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造商、風(fēng)力發(fā)電場運(yùn)營商以及相關(guān)技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)。適用于新建、擴(kuò)建和改建的風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)通信的設(shè)計(jì)與實(shí)施。關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)本部分與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的其他相關(guān)國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相互關(guān)聯(lián)，共同構(gòu)成完整的標(biāo)準(zhǔn)體系。在遵循本部分原則的基礎(chǔ)上，可結(jié)合實(shí)際情況制定更為詳細(xì)的地區(qū)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。022規(guī)范性引用文件GB/T術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)定義了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)通信中使用的專業(yè)術(shù)語，確保各方在交流和使用時具有統(tǒng)一的理解。GB/T數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)通信的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)交換方式等，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和互操作性。國家標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在遵循國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)化了風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)通信的具體要求，包括通信協(xié)議、通信接口等。風(fēng)電場安全標(biāo)準(zhǔn)涉及風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù)措施，確保通信過程的安全性，防止數(shù)據(jù)泄露和非法侵入。參照國際電工委員會（IEC）制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)通信的先進(jìn)性和國際接軌。IEC國際標(biāo)準(zhǔn)如國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）等制定的與風(fēng)力發(fā)電相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)，也被本部分所引用，以提升整體的標(biāo)準(zhǔn)化水平。其他國際組織標(biāo)準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn)033術(shù)語和定義監(jiān)控系統(tǒng)是指對風(fēng)力發(fā)電場進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測、控制和數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)，包括硬件和軟件組件。監(jiān)控系統(tǒng)能夠采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及風(fēng)電場運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測、故障預(yù)警、遠(yuǎn)程控制等操作，確保風(fēng)電場安全、高效運(yùn)行。定義功能3.1監(jiān)控系統(tǒng)通信接口是指風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與監(jiān)控系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和信息交互的接口。定義通信接口包括物理接口和協(xié)議接口，物理接口負(fù)責(zé)傳輸介質(zhì)連接，協(xié)議接口負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)格式與通信規(guī)約。類型3.2通信接口數(shù)據(jù)傳輸是指將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)通過通信接口發(fā)送至監(jiān)控系統(tǒng)的過程。數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)滿足實(shí)時性、準(zhǔn)確性、可靠性和安全性的要求，確保數(shù)據(jù)的完整性和可用性。3.3數(shù)據(jù)傳要求定義定義通信協(xié)議是指風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與監(jiān)控系統(tǒng)之間進(jìn)行通信所遵循的規(guī)則和約定。內(nèi)容通信協(xié)議包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層等多個層次，確保數(shù)據(jù)在不同層次之間正確傳輸與解析。3.4通信協(xié)議044縮略語風(fēng)力發(fā)電機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)（WindTurbineGeneratorSystem）WTGS監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SupervisoryControlAndDataAcquisition）SCADA可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）PLC變槳系統(tǒng)，控制葉片角度以優(yōu)化風(fēng)力捕獲和機(jī)組載荷Pitch4.1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相關(guān)縮略語4.2通信系統(tǒng)相關(guān)縮略語COM通信系統(tǒng)（CommunicationSystem）LAN局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork），用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi)部設(shè)備間的通信WAN廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork），用于風(fēng)力發(fā)電場與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心之間的通信TCP/IP傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol），網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)協(xié)議安全性，確保監(jiān)控系統(tǒng)通信的保密性、完整性和可用性Security加密，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密處理以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問Encryption4.3數(shù)據(jù)與安全相關(guān)縮略語數(shù)據(jù)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各種信息Data認(rèn)證，驗(yàn)證通信雙方的身份以確保通信的安全性Authentication055總體要求123監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)遵循國際通用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保系統(tǒng)的開放性和互操作性，便于不同廠商設(shè)備的集成與擴(kuò)展。標(biāo)準(zhǔn)化與開放性監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有高可靠性和穩(wěn)定性，能夠長時間穩(wěn)定運(yùn)行，確保風(fēng)力發(fā)電場的安全和效益。可靠性與穩(wěn)定性監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)崟r采集、傳輸和處理數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確反映風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)和性能。實(shí)時性與準(zhǔn)確性5.1監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)03網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)通信系統(tǒng)應(yīng)采取有效的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)措施，防止數(shù)據(jù)泄露、非法入侵等網(wǎng)絡(luò)安全問題的發(fā)生。01高速數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)應(yīng)具備高速數(shù)據(jù)傳輸能力，確保大量實(shí)時數(shù)據(jù)的及時傳輸和處理。02抗干擾能力通信系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，能夠在復(fù)雜電磁環(huán)境下保持通信的穩(wěn)定性和可靠性。5.2通信系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)預(yù)處理對采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、去噪、歸一化等操作，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和可用性。數(shù)據(jù)分析與挖掘運(yùn)用數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)，對處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，提取有價值的信息和特征，為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行和維護(hù)提供支持。5.3數(shù)據(jù)處理與分析界面友好性人機(jī)交互界面應(yīng)設(shè)計(jì)簡潔明了，操作便捷，降低用戶使用難度?？梢暬故就ㄟ^圖表、曲線等可視化方式展示風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)和性能數(shù)據(jù)，便于用戶直觀了解。報警與提示功能設(shè)置報警與提示功能，及時發(fā)現(xiàn)并處理異常情況，確保風(fēng)力發(fā)電場的安全穩(wěn)定運(yùn)行。5.4人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)065.1一般規(guī)定涵蓋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信接口。包括通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式、傳輸速率等通信參數(shù)的規(guī)定。確保監(jiān)控系統(tǒng)通信的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。監(jiān)控系統(tǒng)通信范圍采用分層分布的架構(gòu)，包括現(xiàn)場層、控制層和監(jiān)控層?，F(xiàn)場層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集與設(shè)備控制，控制層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理與指令下發(fā)，監(jiān)控層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)展示與遠(yuǎn)程監(jiān)控。各層級之間通過通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息共享。通信系統(tǒng)架構(gòu)遵循國際通用的通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，如IEC61400系列標(biāo)準(zhǔn)。確保不同廠商、不同型號的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通。便于風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)的集成與擴(kuò)展。通信協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)123具有高可靠性，能夠抵御惡劣環(huán)境和電磁干擾。具有高實(shí)時性，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性和準(zhǔn)確性。具有可擴(kuò)展性，能夠適應(yīng)風(fēng)力發(fā)電場規(guī)模和需求的不斷變化。通信系統(tǒng)性能要求075.2風(fēng)電場概覽指由一批風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、相關(guān)電氣設(shè)備、測風(fēng)塔、升壓站、集電線路、送出線路、場內(nèi)道路、運(yùn)行人員工作與生活設(shè)施等組成的，并接入電網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目。風(fēng)電場定義根據(jù)地理位置、風(fēng)能資源、裝機(jī)容量等因素，風(fēng)電場可分為陸地風(fēng)電場和海上風(fēng)電場。風(fēng)電場分類風(fēng)電場定義與分類風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的主要設(shè)備，包括風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、塔筒等部件。升壓站將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電能進(jìn)行升壓，以便遠(yuǎn)距離輸送。集電線路與送出線路負(fù)責(zé)將各風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電能匯集并輸送至升壓站，再通過送出線路接入電網(wǎng)。測風(fēng)塔用于測量風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)能資源情況，為風(fēng)電場規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行等提供數(shù)據(jù)支持。風(fēng)電場主要構(gòu)成部分通過風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測各風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)電量等關(guān)鍵指標(biāo)，確保風(fēng)電場安全穩(wěn)定運(yùn)行。運(yùn)行監(jiān)控定期對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，延長設(shè)備使用壽命，提高發(fā)電效率。維護(hù)保養(yǎng)針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障，及時進(jìn)行排查與處理，減少故障對風(fēng)電場運(yùn)行的影響。故障處理風(fēng)電場運(yùn)行管理隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型與升級，風(fēng)電作為清潔、可再生的能源形式，其發(fā)展前景廣闊。未來，風(fēng)電場將朝著規(guī)?；?、智能化、高效化的方向發(fā)展。發(fā)展趨勢風(fēng)電場在建設(shè)與運(yùn)營過程中也面臨著諸多挑戰(zhàn)，如土地資源限制、并網(wǎng)消納難題、設(shè)備技術(shù)更新迭代等。需要行業(yè)內(nèi)外共同努力，推動風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。面臨挑戰(zhàn)風(fēng)電場發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)085.3通信的一般要求03定期對通信系統(tǒng)進(jìn)行測試和維護(hù)，確保其始終處于良好工作狀態(tài)。01通信系統(tǒng)應(yīng)具有高可靠性，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確性。02應(yīng)采取必要的冗余設(shè)計(jì)和錯誤檢測機(jī)制，以降低通信故障的風(fēng)險。5.3.1可靠性通信系統(tǒng)應(yīng)滿足風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控對實(shí)時性的要求，確保數(shù)據(jù)的及時更新。應(yīng)優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸和處理流程，減少傳輸延遲，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。在必要時，可采取數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，以減少傳輸時間。5.3.2實(shí)時性通信系統(tǒng)應(yīng)具備完善的安全防護(hù)措施，確保數(shù)據(jù)和通信過程的安全性。應(yīng)采用加密技術(shù)、身份驗(yàn)證等安全機(jī)制，防止數(shù)據(jù)泄露和非法訪問。定期對通信系統(tǒng)進(jìn)行安全檢查和評估，及時發(fā)現(xiàn)并處理安全隱患。5.3.3安全性123通信系統(tǒng)應(yīng)具有良好的可擴(kuò)展性，以適應(yīng)風(fēng)力發(fā)電場未來的發(fā)展和擴(kuò)展需求。應(yīng)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，便于系統(tǒng)的升級和擴(kuò)展。在選擇通信設(shè)備和協(xié)議時，應(yīng)充分考慮其兼容性和可擴(kuò)展性。5.3.4可擴(kuò)展性095.4通信模型模型概述通信模型定義通信模型是指在風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)中，各組件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信所遵循的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。模型重要性通信模型是確保風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行的關(guān)鍵，它規(guī)定了數(shù)據(jù)的傳輸方式、格式及處理流程。物理層應(yīng)用層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的幀封裝、差錯控制和流量控制等，提供數(shù)據(jù)在鏈路上的可靠傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的路由選擇和分組轉(zhuǎn)發(fā)，確保數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)層提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，包括數(shù)據(jù)的分段、重組、順序控制和流量控制等。傳輸層0201030405模型組成要素涉及傳輸介質(zhì)、接口類型和電氣特性等，確保數(shù)據(jù)在物理鏈路上的可靠傳輸。定義了風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)各組件之間的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，確保各組件能夠正確解析和處理數(shù)據(jù)。靈活性與可擴(kuò)展性通信模型應(yīng)具備一定的靈活性和可擴(kuò)展性，以適應(yīng)未來風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展和升級需求。標(biāo)準(zhǔn)化接口通信模型應(yīng)遵循國際通用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保不同廠商的設(shè)備能夠互相兼容并實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。安全性保障在通信模型的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程中，應(yīng)充分考慮數(shù)據(jù)的安全性和保密性，采取有效的加密和防護(hù)措施，確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中不被竊取或篡改。模型應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)106風(fēng)電場信息模型定義與目的01風(fēng)電場信息模型是對風(fēng)電場各組成部分及其相互關(guān)系進(jìn)行數(shù)字化描述的工具，旨在實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場監(jiān)控、管理、優(yōu)化等功能的信息化和智能化。模型構(gòu)成02風(fēng)電場信息模型包括風(fēng)電機(jī)組、升壓站、測風(fēng)塔、氣象站、箱變、集電線路、無功補(bǔ)償設(shè)備、風(fēng)電場功率預(yù)測系統(tǒng)、風(fēng)電場功率控制系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備與系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)化與開放性03風(fēng)電場信息模型遵循國際通用的信息模型標(biāo)準(zhǔn)，確保模型的開放性和可擴(kuò)展性，便于與不同廠商、不同技術(shù)路線的風(fēng)電設(shè)備進(jìn)行集成。風(fēng)電場信息模型概述

風(fēng)電場信息模型構(gòu)建原則完整性原則風(fēng)電場信息模型應(yīng)全面反映風(fēng)電場的實(shí)際情況，包括設(shè)備類型、數(shù)量、性能參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)等關(guān)鍵信息，確保信息的完整性和準(zhǔn)確性。實(shí)時性原則風(fēng)電場信息模型應(yīng)具備實(shí)時更新功能，能夠動態(tài)反映風(fēng)電場的最新狀態(tài)，為風(fēng)電場的實(shí)時監(jiān)控和調(diào)度提供有力支持?？蓴U(kuò)展性原則隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷進(jìn)步和風(fēng)電場規(guī)模的不斷擴(kuò)大，風(fēng)電場信息模型應(yīng)具備良好的可擴(kuò)展性，能夠適應(yīng)新設(shè)備、新功能的加入。風(fēng)電場監(jiān)控與管理通過風(fēng)電場信息模型，可以實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電場各關(guān)鍵設(shè)備和系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控與管理，包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、性能評估等，提高風(fēng)電場的運(yùn)維效率和可靠性。風(fēng)電場優(yōu)化與調(diào)度基于風(fēng)電場信息模型，可以開展風(fēng)電場功率預(yù)測、優(yōu)化調(diào)度等高級應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場的最大化利用和電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。風(fēng)電場數(shù)字化與智能化風(fēng)電場信息模型是風(fēng)電場數(shù)字化和智能化的基礎(chǔ)，通過與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的結(jié)合，可以推動風(fēng)電場的智能化升級和創(chuàng)新發(fā)展。風(fēng)電場信息模型應(yīng)用116.1一般規(guī)定可靠性原則監(jiān)控系統(tǒng)通信應(yīng)具有高可靠性，能夠穩(wěn)定傳輸數(shù)據(jù)，確保風(fēng)力發(fā)電場的安全穩(wěn)定運(yùn)行。擴(kuò)展性原則監(jiān)控系統(tǒng)通信應(yīng)具備良好的擴(kuò)展性，能夠適應(yīng)風(fēng)力發(fā)電場未來的發(fā)展和擴(kuò)展需求。實(shí)時性原則監(jiān)控系統(tǒng)通信應(yīng)滿足風(fēng)力發(fā)電場對實(shí)時性的要求，確保數(shù)據(jù)的及時傳輸和處理。標(biāo)準(zhǔn)化原則監(jiān)控系統(tǒng)通信應(yīng)遵循國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保各風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信一致性和互操作性。監(jiān)控系統(tǒng)通信原則監(jiān)控系統(tǒng)通信采用層次化模型，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，各層次之間通過標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行連接和通信。層次化模型定義數(shù)據(jù)在通信系統(tǒng)中的傳輸方式和流程，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲等環(huán)節(jié)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。數(shù)據(jù)傳輸模型建立信息安全模型，通過加密、認(rèn)證等技術(shù)手段保障監(jiān)控系統(tǒng)通信的安全性，防止數(shù)據(jù)泄露和非法侵入。信息安全模型監(jiān)控系統(tǒng)通信模型通信接口要求規(guī)定監(jiān)控系統(tǒng)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組之間的通信接口標(biāo)準(zhǔn)和要求，包括接口類型、傳輸速率、通信協(xié)議等，確保通信的穩(wěn)定性和兼容性。數(shù)據(jù)格式要求明確數(shù)據(jù)的格式和編碼方式，以便各系統(tǒng)能夠正確解析和使用數(shù)據(jù)，同時降低數(shù)據(jù)解析錯誤的風(fēng)險。通信故障處理提出通信故障的檢測、定位和恢復(fù)機(jī)制，確保在通信故障發(fā)生時能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理，減少對風(fēng)力發(fā)電場運(yùn)行的影響。監(jiān)控系統(tǒng)通信要求126.2信息建模方法信息模型定義信息模型是對現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體、屬性、關(guān)系以及活動進(jìn)行的抽象描述，用于實(shí)現(xiàn)信息的有效組織和交流。風(fēng)力發(fā)電場信息模型針對風(fēng)力發(fā)電場的運(yùn)行、監(jiān)控、管理等方面，構(gòu)建相應(yīng)的信息模型，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一致性。6.2.1信息模型概述標(biāo)準(zhǔn)化原則考慮未來風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢，信息模型應(yīng)具備良好的可擴(kuò)展性，以適應(yīng)新需求的不斷增加?？蓴U(kuò)展性原則實(shí)用性原則信息模型應(yīng)緊密結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場景，滿足風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際需求。遵循國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保信息模型的通用性和互操作性。6.2.2信息建模原則6.2.3信息建模方法運(yùn)用UML工具進(jìn)行信息建模，通過類圖、時序圖、用例圖等多種圖形化表達(dá)方式，全面描述風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動態(tài)行為。統(tǒng)一建模語言（UML）通過分析風(fēng)力發(fā)電場中的實(shí)體及其之間的關(guān)系，構(gòu)建實(shí)體關(guān)系模型，以清晰表達(dá)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)。實(shí)體關(guān)系建模采用面向?qū)ο蟮乃枷?，將風(fēng)力發(fā)電場中的各類實(shí)體抽象為對象，并定義對象的屬性、方法和事件，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的封裝和復(fù)用。面向?qū)ο蠼?37風(fēng)電場信息交換模型風(fēng)電場信息交換模型提供了標(biāo)準(zhǔn)化的信息交換格式，確保不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)互通性。標(biāo)準(zhǔn)化信息交換模型設(shè)計(jì)考慮了數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，滿足風(fēng)電場監(jiān)控與運(yùn)營的需求。完整性與準(zhǔn)確性模型支持未來功能的擴(kuò)展，同時保持足夠的靈活性以適應(yīng)不同風(fēng)電場的實(shí)際情況。擴(kuò)展性與靈活性7.1模型概述包括機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)、故障報警、功率輸出等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)信息風(fēng)電場氣象數(shù)據(jù)電網(wǎng)連接信息運(yùn)營維護(hù)數(shù)據(jù)提供風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度等氣象信息，用于評估風(fēng)資源情況和機(jī)組性能。反映風(fēng)電場與電網(wǎng)的連接狀態(tài)，包括并網(wǎng)點(diǎn)的電壓、頻率、功率因數(shù)等參數(shù)。記錄風(fēng)電場的維護(hù)計(jì)劃、維修記錄、備件庫存等信息，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控與維護(hù)工作。7.2信息交換內(nèi)容跨平臺通信支持多種通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，確保不同系統(tǒng)間的順暢通信，降低數(shù)據(jù)交換的復(fù)雜性。智能化監(jiān)控結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，對風(fēng)電場進(jìn)行智能化監(jiān)控和預(yù)警，提高運(yùn)營效率和安全性。系統(tǒng)集成風(fēng)電場信息交換模型可應(yīng)用于不同廠商和技術(shù)的風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)之間的集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集、處理和分析。7.3模型應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)計(jì)與備份在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)采用冗余設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的可靠性；同時，定期備份重要數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)丟失。訪問控制與權(quán)限管理嚴(yán)格的訪問控制和權(quán)限管理機(jī)制，確保只有授權(quán)人員能夠訪問敏感數(shù)據(jù)和執(zhí)行關(guān)鍵操作。數(shù)據(jù)加密與驗(yàn)證采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，確保信息在傳輸和存儲過程中的安全性；同時，通過數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)制防止數(shù)據(jù)被篡改或損壞。7.4安全性與可靠性保障147.1一般規(guī)定03適用于新建及擴(kuò)建的風(fēng)力發(fā)電場，對現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電場的改造提供指導(dǎo)。01涵蓋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信接口及協(xié)議。02涉及監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部各組件之間的通信，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和實(shí)時性。監(jiān)控系統(tǒng)通信范圍采用分層分布式架構(gòu)，分為場站層、間隔層和過程層。間隔層負(fù)責(zé)各風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及升壓站等設(shè)備的監(jiān)控。通信系統(tǒng)架構(gòu)場站層負(fù)責(zé)整個風(fēng)力發(fā)電場的監(jiān)控、管理和數(shù)據(jù)分析。過程層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、執(zhí)行控制指令及與上級系統(tǒng)的通信。通信協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)01遵循國際通用的通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，如IEC61400系列標(biāo)準(zhǔn)。02確保不同廠商設(shè)備之間的互聯(lián)互通，降低系統(tǒng)集成難度。提倡使用開放式通信協(xié)議，便于未來系統(tǒng)的擴(kuò)展和升級。03確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、完整性和保密性。采取必要的安全防護(hù)措施，如防火墻、加密技術(shù)等，防止數(shù)據(jù)泄露和非法侵入。定期對通信系統(tǒng)進(jìn)行安全檢查和評估，及時發(fā)現(xiàn)并處理安全隱患。通信系統(tǒng)安全要求157.2信息交換建模方法7.2.1信息交換概述信息交換定義指風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部以及與其他系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞和共享的過程。信息交換重要性確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控、故障預(yù)警與診斷、遠(yuǎn)程控制等功能的實(shí)現(xiàn)。信息交換原則遵循標(biāo)準(zhǔn)化、開放性、可擴(kuò)展性、安全性和實(shí)時性等原則。明確監(jiān)控系統(tǒng)信息交換的具體需求和目標(biāo)，涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、升壓站、測風(fēng)塔等各個部分。需求分析模型設(shè)計(jì)模型驗(yàn)證與優(yōu)化基于需求分析結(jié)果，設(shè)計(jì)信息交換的模型結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)實(shí)體、屬性、關(guān)系等定義。通過實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性和可行性，根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果對模型進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。0302017.2.2建模方法與步驟包括風(fēng)速、風(fēng)向、發(fā)電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速等實(shí)時運(yùn)行參數(shù)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各部件的故障預(yù)警、報警信息及診斷結(jié)果。故障與報警信息遠(yuǎn)程控制指令的發(fā)送、執(zhí)行及反饋情況，確保指令的準(zhǔn)確傳達(dá)和執(zhí)行?？刂浦噶钆c反饋7.2.3信息交換內(nèi)容數(shù)據(jù)加密與完整性保護(hù)采用加密技術(shù)對敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的完整性和真實(shí)性。容錯與冗余設(shè)計(jì)在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)采用容錯技術(shù)和冗余設(shè)計(jì)，提高信息交換的可靠性和穩(wěn)定性。訪問控制與權(quán)限管理設(shè)置不同用戶或系統(tǒng)的訪問權(quán)限，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和操作。7.2.4信息交換安全與可靠性保障168映射到通信協(xié)議實(shí)時性原則通信協(xié)議應(yīng)滿足風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)對實(shí)時性的要求，確保數(shù)據(jù)的及時傳輸和處理?？煽啃栽瓌t通信協(xié)議應(yīng)具備高可靠性，能夠抵御外界干擾和攻擊，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。標(biāo)準(zhǔn)化原則映射到通信協(xié)議應(yīng)遵循國際、國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保通信的互操作性和兼容性。8.1映射原則8.2通信協(xié)議選擇選擇業(yè)界主流的通信協(xié)議，如Modbus、OPC、IEC60870-5等，這些協(xié)議具有廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)和成熟的技術(shù)支持。主流協(xié)議針對風(fēng)力發(fā)電場的特殊需求，也可采用專用的通信協(xié)議，以滿足特定的數(shù)據(jù)傳輸和控制要求。專用協(xié)議VS在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與監(jiān)控系統(tǒng)之間，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備或軟件，實(shí)現(xiàn)不同通信協(xié)議之間的數(shù)據(jù)交換和信息共享。數(shù)據(jù)封裝與解析按照選定的通信協(xié)議，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝和解析，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸和有效識別。協(xié)議轉(zhuǎn)換8.3映射實(shí)現(xiàn)測試環(huán)境搭建搭建符合實(shí)際應(yīng)用場景的測試環(huán)境，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、監(jiān)控系統(tǒng)、通信設(shè)備等。測試用例設(shè)計(jì)根據(jù)映射需求和通信協(xié)議規(guī)范，設(shè)計(jì)全面的測試用例，覆蓋各種可能的數(shù)據(jù)傳輸場景。測試執(zhí)行與結(jié)果分析按照測試用例進(jìn)行測試，記錄測試結(jié)果并進(jìn)行詳細(xì)分析，確保映射到通信協(xié)議的準(zhǔn)確性和可靠性。8.4通信測試與驗(yàn)證178.1一般規(guī)定可靠性原則監(jiān)控系統(tǒng)通信應(yīng)具有高可靠性，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和穩(wěn)定性，防止因通信故障導(dǎo)致的風(fēng)力發(fā)電場運(yùn)行異常。實(shí)時性原則監(jiān)控系統(tǒng)通信應(yīng)具備低延遲、高實(shí)時的特點(diǎn)，以滿足風(fēng)力發(fā)電場對實(shí)時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析的需求。標(biāo)準(zhǔn)化原則監(jiān)控系統(tǒng)通信應(yīng)遵循國際、國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保通信的互操作性和兼容性。監(jiān)控系統(tǒng)通信原則分層通信模型監(jiān)控系統(tǒng)通信應(yīng)采用分層通信模型，包括現(xiàn)場層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，各層之間通過標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交互。數(shù)據(jù)傳輸安全在通信過程中，應(yīng)確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性和可用性，采取加密、校驗(yàn)等安全措施，防止數(shù)據(jù)泄露和非法篡改。通信協(xié)議選擇根據(jù)風(fēng)力發(fā)電場的實(shí)際情況和需求，選擇適合的通信協(xié)議，如Modbus、OPC、IEC61850等，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的無縫對接和高效通信。監(jiān)控系統(tǒng)通信模型188.2映射的架構(gòu)負(fù)責(zé)采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及風(fēng)電場運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括風(fēng)速、風(fēng)向、發(fā)電機(jī)狀態(tài)等。傳感器層對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、格式化、壓縮等操作，以確保數(shù)據(jù)質(zhì)量和傳輸效率。數(shù)據(jù)處理層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從傳感器層到監(jiān)控中心或云平臺的安全、可靠傳輸，通常采用有線或無線通信技術(shù)。傳輸層對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和可視化展示，為風(fēng)電場運(yùn)營提供決策支持。應(yīng)用層