1.本发明涉及风力发电机组数据传输的技术领域，尤其是指一种风力发电机组与远端设备之间数据无线通信方法。
背景技术：2.现有在风电领域的数据采集、交互、监控，主要依赖于建立在风电场的监视控制和数据采集(supervisory control and data acquisition,scada)系统。其数据采集已经比较完善，且已在机组和中控系统之间形成闭环。但因风场的地形地势多变，对数据的远距离传输、实时性、稳定性仍存在可优化的空间和必要性；且因系统的闭环结构，对外界设备如测风塔，其数据则无法在机组主控与外界设备间形成稳定和实时性的交互通道。
3.针对上述缺点，有人提出采用第三方设备在外界设备和主控之间进行数据交互：直接用第三方设备采集测风塔数据后，通过无线传输模块，透传到放置于机位的第三方数据采集设备；但目前市面上的第三方设备接口不一，数据采集精度不高，普遍为秒级，底层逻辑不可改写，无法将采集数据实时传输至主控侧，采集的数据流基本是以打包方式储存。
技术实现要素：4.本发明的目的在于为解决现有技术中的不足，提供了一种风力发电机组与远端设备之间数据无线通信方法，取消第三方设备的介入，直接在数据来源和主控间建立无线传输通道，可实现高效、实时且稳定的数据传输闭环通道。
5.为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种风力发电机组与远端设备之间数据无线通信方法，该方法是在远端设备处设置有作为从站的从站plc以及从站dtu，并将远端设备的数据接入到从站plc中，从站plc与从站dtu连接并传输远端设备的数据到寄存器中，通过从站dtu的无线透传将寄存器中的数据传至风力发电机组的主站dtu中，主站dtu通过网线将数据传至风力发电机组的主控plc，实现风力发电机组与远端设备之间的通信和数据交互。
6.进一步，该方法包括以下步骤：
7.s1、设置远端设备并配置从站，所述从站包括从站plc和从站dtu；
8.s2、远端设备的数据通过从站存放数据到寄存器中，并将数据传输到风力发电机组的主站dtu中；
9.s3、风力发电机组的主站dtu将数据传输到风力发电机组的主控plc中。
10.进一步，在步骤s1中，具体执行以下操作：
11.为风力发电机组设置远端设备，并在远端设备中配置有作为从站的从站plc以及从站dtu，从站plc接入远端设备的数据，且从站plc与从站dtu通过网口连接。
12.进一步，在步骤s2中，具体执行以下操作：
13.从站plc将远端设备的数据转换信号类型后，将从站plc作为modbus tcp通信协议中的客户端，定义从站plc与从站dtu连接网口的ip地址及风力发电机组的主控plc的ip地
址和端口号以及定义寄存器起始地址和数量，并将数据存放于寄存器中，从站dtu将数据实时发送至风力发电机组的主站dtu中。
14.进一步，在步骤s3中，具体执行以下操作：
15.风力发电机组的主控plc从主站dtu中读取存放于寄存器中的数据，将主控plc作为modbus tcp通信协议中的服务端，服务端ip为主控plc的网口ip，主控plc的端口号与从站plc的端口号一致，并定义寄存器地址，从对应地址中读取数据。
16.进一步，所述远端设备为能够提供数据接口并与风力发电机组通讯的数据源设备。
17.本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
18.本发明采用了多接口、多通信方式的无线透传，将远端远端设备数据传输到作为客户端的从站plc后，经过无线透传直接传至风力发电机组的主控plc，可实现将毫秒级、千米有效传输距离、高抗干扰的数据参与主控的程序运行和数据分析中，实现更高效的主控逻辑控制，提高风力发电机组发电量；
19.同时因采用plc自身进行数据接入、接收端，可利用plc本身的可编程性，实现风力发电机组之间的数据交互和通信，实现风场风力发电机组数据交互的多元性，对风力发电机组的辅控系统框架的搭建有着重要意义和作用。
附图说明
20.图1为本发明的原理框架图。
21.图2为本发明的数据传输流程图。
22.图3为测风塔从站dtu的ip和参数设置图。
23.图4为风力发电机组主站dtu的ip和参数设置图。
24.图5为本发明的设备信息图。
具体实施方式
25.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
26.参见图1至图5所示，为本实施例所提供的风力发电机组与远端设备之间数据无线通信方法，所述远端设备为能够提供数据接口并与风力发电机组通讯的数据源设备，以远端设备为测风塔为例，该方法是在测风塔处设置有作为从站的从站plc以及从站dtu，并将测风塔的数据接入到从站plc中，从站plc与从站dtu连接并传输测风塔的数据到寄存器中，通过从站dtu的无线透传将寄存器中的数据传至风力发电机组的主站dtu中，主站dtu通过网线将数据传至风力发电机组的主控plc，实现风力发电机组与测风塔之间的通信和数据交互，主控plc再根据获取到的测风塔数据对风力发电机组进行辅助控制，将测风塔风速数据与风力发电机组的风速仪风速进行对比，并作用于功率曲线优化等方面，提高机组运行稳定性和发电量，包括以下步骤：
27.s1、设置测风塔并配置从站，所述从站包括从站plc和从站dtu，具体执行以下操作：
28.为风力发电机组设置测风塔，并在测风塔中配置有作为从站的从站plc以及从站dtu，即测风塔plc和从站无线模块，从站plc接入远端设备的数据，且从站plc与从站dtu通
过网口连接；将pcm5.2主板和iom5.1采集模块的从站plc安置于测风塔中，并将测风塔的数据接入iom采集模块；其中，iom端口的电压高电平有效为15v以上，若测风塔无法提供，可串接一个电压放大模块；
29.s2、测风塔的数据通过从站存放数据到寄存器中，并将数据传输到风力发电机组的主站dtu中，具体执行以下操作：
30.从站plc将测风塔的数据转换信号类型后，将从站plc作为modbus tcp通信协议中的客户端，定义从站plc与从站dtu连接网口的ip地址及风力发电机组的主控plc的ip地址和端口号以及定义寄存器起始地址和数量，并将数据存放于寄存器中，从站dtu将数据实时发送至风力发电机组的主站dtu中。
31.参见图5所示，从站plc设定自身网口的ip，设置为“192.168.0.88”，设置从站dtu的本地ip“192.168.0.6”，并连接到从站dtu中，从站dtu的ip、波特率、协议及传输方式等参数如图3所示。为避免受到电磁干扰，达到稳定的传输效果，dtu设备的天线最好安装至较空旷且露天的环境。
32.s3、风力发电机组的主站dtu将数据传输到风力发电机组的主控plc中，具体执行以下操作：
33.风力发电机组的主控plc(即塔基plc)通过交换机从主站dtu(即主站无线模块)中读取存放于寄存器中的数据，将主控plc作为modbus tcp通信协议中的服务端，服务端ip为主控plc的网口ip，主控plc的端口号与从站plc的端口号一致，并定义寄存器地址，从对应地址中读取数据；
34.主站dtu即主站无线模块，主站dtu接收从站dtu传过来的数据，其参数设置如图4所示，本地ip“192.168.0.88”，目标ip为主站plc的网口ip“192.168.0.6”，而主站plc则作为服务端，接收主站dtu传来的数据。
35.综上所述，本方法在结合绕射能力强、覆盖范围远、组网结构灵活的无线传输下，适用于风场不方便布置网线及传统wifi电台距离不足的情况，又因为其多接口、多协议的特点，匹配目前风场plc所用的所有接口和通信协议，结合plc的底层编程能力，可将所需数据直接运用于plc中，区别于目前scada系统的采集和监控功能，本方法更适用于数据的高效利用和实时性，解决目前主控控制的数据来源少、实时性差等难题，对构建风力发电机组的辅控系统框架能起到重要作用和突出贡献。
36.以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
技术特征：1.一种风力发电机组与远端设备之间数据无线通信方法，其特征在于：该方法是在远端设备处设置有作为从站的从站plc以及从站dtu，并将远端设备的数据接入到从站plc中，从站plc与从站dtu连接并传输远端设备的数据到寄存器中，通过从站dtu的无线透传将寄存器中的数据传至风力发电机组的主站dtu中，主站dtu通过网线将数据传至风力发电机组的主控plc，实现风力发电机组与远端设备之间的通信和数据交互。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组与远端设备之间数据无线通信方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、设置远端设备并配置从站，所述从站包括从站plc和从站dtu；s2、远端设备的数据通过从站存放数据到寄存器中，并将数据传输到风力发电机组的主站dtu中；s3、风力发电机组的主站dtu将数据传输到风力发电机组的主控plc中。3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组与远端设备之间数据无线通信方法，其特征在于，在步骤s1中，具体执行以下操作：为风力发电机组设置远端设备，并在远端设备中配置有作为从站的从站plc以及从站dtu，从站plc接入远端设备的数据，且从站plc与从站dtu通过网口连接。4.根据权利要求2所述的一种风力发电机组与远端设备之间数据无线通信方法，其特征在于，在步骤s2中，具体执行以下操作：从站plc将远端设备的数据转换信号类型后，将从站plc作为modbus tcp通信协议中的客户端，定义从站plc与从站dtu连接网口的ip地址及风力发电机组的主控plc的ip地址和端口号以及定义寄存器起始地址和数量，并将数据存放于寄存器中，从站dtu将数据实时发送至风力发电机组的主站dtu中。5.根据权利要求2所述的一种风力发电机组与远端设备之间数据无线通信方法，其特征在于，在步骤s3中，具体执行以下操作：风力发电机组的主控plc从主站dtu中读取存放于寄存器中的数据，将主控plc作为modbus tcp通信协议中的服务端，服务端ip为主控plc的网口ip，主控plc的端口号与从站plc的端口号一致，并定义寄存器地址，从对应地址中读取数据。6.根据权利要求1所述的一种风力发电机组与远端设备之间数据无线通信方法，其特征在于：所述远端设备为能够提供数据接口并与风力发电机组通讯的数据源设备。
技术总结本发明公开了一种风力发电机组与远端设备之间数据无线通信方法，该方法是在远端设备处设置有作为从站的从站PLC以及从站DTU，并将远端设备的数据接入到从站PLC中，从站PLC与从站DTU连接并传输远端设备的数据到寄存器中，通过从站DTU的无线透传将寄存器中的数据传至风力发电机组的主站DTU中，主站DTU通过网线将数据传至风力发电机组的主控PLC，实现风力发电机组与远端设备之间的通信和数据交互；本发明适用于风场不方便布置网线及传统WiFi电台距离不足的情况，匹配目前风场PLC所用的所有接口和通信协议，能够将所需数据直接运用于PLC中，区别于目前SCADA系统的采集和监控功能，更适用于数据的高效利用和实时性，解决目前主控控制的数据来源少、实时性差等难题。实时性差等难题。实时性差等难题。
技术研发人员：刘伟彬 王镔 邱福隆
受保护的技术使用者：明阳智慧能源集团股份公司
技术研发日：2022.07.06
技术公布日：2022/11/1
