标准规范下载简介
NB／T 10928-2022 风力发电机组 协作联动控制系统 设计技术规范.pdfICS 27.180 CCS F 11
风力发电机组协作联动控制系统
Design specification for cordinating control system of windturbinegeneratorsets
DB41／T 2256-2022 露天矿山环境修复无人机应用技术规范.pdf前言 范围· 规范性引用文件 术语和定义 系统概述 系统功能· 风力发电机组协作控制器硬件要求 通信要求. 测试验收
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件由中国电器工业协会提出。 本文件由能源行业风电标准化技术委员会风电电器设备分技术委员会（NEA/TC1/SC6）归口。 本文件起草单位：北京金风科创风电设备有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、哈电风能 有限公司、中广核风电有限公司、成都阜特科技股份有限公司、中国华能集团有限公司、华锐风电科技 （集团）股份有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、阳光电源股份有限公司、特变电工新疆新能源股份 有限公司、中国船舶集团海装风电股份有限公司、维谛新能源有限公司、西安热工研究院有限公司、中 节能风力发电股份有限公司、国电联合动力技术有限公司、中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业 部、中国电力科学研究院有限公司、新疆金风科技股份有限公司、远景能源有限公司、浙江运达风电股 份有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司、东方电气风电股份有限公司、中国质量认证中心、中国电子 工程设计院有限公司、天津瑞源电气有限公司、天津天传电控设备检测有限公司、北京源清慧虹信息科 技有限公司。 本文件主要起草人：黄晓芳、王明辉、果岩、黄凌翔、文辉、计文博、苗强、宋晓萍、付小林、 余梦婷、蒋贲、冯永刚、苏丽营、张雯、欧柳利、**勇、吴玉杨、唐彬伟、冯相文、刘佳、聂超、 熊圣新、白亮、孙礼美、童博、韩毅、崔奎虎、申红帅、王文亮、叶少青、王铁*、刘红文、丁桂林、 贾海坤、王文卓、蔡雅娜、仇永兴、杨、朱博文、蔡继峰、任华彬、赵伟、黄小波、任宸蔚、赵霞、 韩昊、杜云涛、王姜驿、卢林、王鹏军、王连杰。 本文件为首次发布。
本文件规定了风力发电机组协作联动控制系统（以下简称“协作联动控制系统”）的系统概述、系统 功能、硬件要求、通信要求和测试验收方法等。 本文件适用于风电场中两台及以上风力发电机组的协作联动控制系统设计。
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T2900.53电工术语风力发电机组 GB/T30966.1风力发电机组风力发电场监控系统通信第1部分：原则与模型 GB/T30966.3风力发电机组风力发电场监控系统通信第3部分：信息交换模型 GB/T30966.5风力发电机组风力发电场监控系统通信第5部分：一致性测试 GB/T36572一2018电力监控系统网络安全防护导则 NB/T10660一2021风力发电机组工业以太网通信系统 NB/T31017风力发电机组主控制系统技术规范 NB/T31083风电场控制系统功能规范 NB/T31095风电电气设备安全通用要求 NB/T31103一2016直驱永磁风力发电机组主控制系统软件功能技术规范 NB/T31109一2017风电场调度运行信息交换规范
GB/T 2900.53、NB/T 31095、NB/T 31083、GB/T 30966.1、GB/T 30966.3、GB/T 30966.5、NB/T 3 的以及下列术语和定义适用于本文件
风力发电机组单元群unitclusterofwindturbinegeneratorset 在一定约束条件下，通过协作联动控制实现最优控制目标（如发电量、噪声、光影效应 风力发电机组。
旗舰机组flightleader turbine
旗舰机组ightleaderturbine 为实施特定协作控制功能从风力发电机组单元群（3.1）中挑选的外部条件（如风资源和地形条件） 和内部条件（如硬件配置和软件配置）均有代表性的风力发电机组。旗舰机组可按需求选配智能传感设 备，这些传感器数据与组内其他机组的数据相互融合，以拓展风力发电机组单元群整体的感知能力。 3.3
风力发电机组协作控制器coordinationcontrollerofwindturbinegeneratorset 用于实现风力发电机组单元群协作联动控制的软硬件一体专用控制设备。该设备可基于高性能工业 PLC、IPC或者工业PC构成，在其上运行一种或多种业务应用以实现相应的控制目标。
协作联动控制系统是基于风力发电机组协作控制器、风力发电机组及辅助设备相互间的通信互 联和信息共享，以实现风力发电机组单元群整体针对特定控制目标最优控制的软硬件一体化控制 系统。 协作联动控制系统应具备获取所有被控机组的运行数据及协作控制所需必要信息的能力；应具备向 风力发电机组单元群内的机组传输控制信号的功能，具备与能量管理平台、数据采集与监控系统 （SCADA）协同运行的功能。 协作联动控制系统可利用风电场已有的网络基础设施直接构建，应满足GB/T36572一2018中安全区 的有关规定，其典型拓扑如图1所示。 按业务需要对全场风力发电机组进行逻辑编组可构成风力发电机组单元群。将风力发电机组单元群 分为K组，每组又包含若干台机组。其中，N表示第1组的机组数量，M表示第K组的机组数量。实 际应用中，风力发电机组单元群不必使每个单元群内的机组数量一致，可按业务需求或者控制目的灵活 选择。
注2：风力发电机组协作控制器作为风电场监测/控制相关系统的一部分，依据设计方案不同，可选择与SCADA、
在典型应用场景中，风力发电机组单元群内可选择一台或多台机组作为旗舰机组，以实现风力发电 机组单元群乃至整场的协作控制功能及应用，典型风力发电机组单元群协作控制应用见附录A。需注意 的是，旗舰机组虽在软件、硬件配置上具有差异性，但其整机性能参数宜与机组型式认证所涉及的功能 及安全设计相符。
5.2.1数据采集内容
2 协作联动控制系统的软件功能架构示意图
协作联动控制系统应能获取风力发电机组及风力发电机组单元群的关键信息。每台风力发 数据应具备唯一性标识，风力发电机组关键必备信息见表1，各风力发电机组单元群必备信
表1风力发电机组关键必备信息
表2风力发电机组单元群必备信息
5.2.2数据采集周期
协作联动控制系统对数据量的采集宜遵循可配置、可分层原则，即根据不同风力发电机组单元群协 作控制算法的要求，使各变量能按不同速率进行独立采集。通常，变量采集属性的配置需要综合各控制 算法的要求，以实现数据的最有效利用。 协作联动控制功能可参与风力发电机组主控制系统的控制逻辑，并通过主控制系统软件的执行完成 最终对机组的控制，该系统的数据采集宜与NB/T31103一2016中定义的主控制系统的软件基础执行周期 匹配，宜为基础执行周期整数倍。 对于仅在风力发电机组发生部件更换时才会发生数值改变的变量，可在更换部件时进行信息采集； 对于会随环境因素变化或机组运行状态改变而频繁变化的变量，数据采集周期不应大于1s。 协作联动控制系统应恰当设计，保证系统数据采集的可靠性，数据缺失率宜小于0.5%（连续24h）。
5.2.3数据同步性要求
数据采集应具备不同采集周期下的风力发电机组单元群中所有风力发电机组的数据同步性，即 初始时间切片内各个风力发电机组的状态被准确获取，并且能够在连续的多个时间切片上同时 关联的状态改变。
5.3数据处理及存储要求
数据处理及存储包括但不限于如下要求： a） 数据处理应能够根据不同数据采集频率提供应用功能算法的综合数据需求，包括但不限于风力 发电机组原始数据、协作联动控制系统指令数据、平均值、最大值、最小值等。多种应用功能 算法如需相同信息量，应由数据处理服务统一提供。 b）数据存储应具备多台风力发电机组数据同时存储的能力，应具备查询或数据调用接口，宜以数 据库或数据文件的形式存储。 c）根据不同数据调用的特性和需求，应支持内存数据库、关系型数据库等不同的数据调用接口。
系统指令控制包括但不限于如下要求： a) 协作联动控制系统应具备控制指令下发及追踪功能； 指令下发应实现各应用功能算法利用不同的通信通道以实时指令和异步指令送达每台机组； C) 一 指令追踪应自指令产生之初，以及指令传输、使用中均对其进行校验，保证指令准确地被传递 到每台机组，并能够监测指令的执行情况。
系统设计时应充分考虑系统自身的信息安全要求因素，应符合NB/T10660一2021中4.4的要求，同 包括但不仅限于如下要求： a）系统设计宜使用国内自主知识产权的操作系统，并对操作系统进行安全加固。 b）系统软件宜采用C/S架构。 c）系统用户管理设计宜采用严格分层的用户登录管理机制。 d）系统设计应提供完备的日*管理模块，其功能包含（但不限于）操作系统日*、应用系统日* 及审计日*。系统通信接口设计宜支持128位（及以上）加密强度的数据传输。
监测功能应满足如下要求： a） 1L 应具备协作联动控制系统与风力发电机组单元群中每台机组的通信监测功能； b）应具备协作联动控制系统应用功能算法模块、基础服务模块（数据采集、数据处理及存储、日 *等）监测功能； c）应具备协作联动控制系统的CPU、内存使用情况的监测功能。
5.8配置及权限管理要求
配置及权限管理应包括协作联动控制系统的部署调试权限管理、应用功能的授权管理，其中授权内 容宜包括有效机组数量及有效时间等；配置操作宜包括但不限于对各应用功能算法的参数配置、机组分 配绑定、功能启用禁用设置等，操作可在上位界面上进行。
5.9控制仲裁功能要求
控制仲裁功能属于协作联动控制系统设计时应考虑的风险管控措施，其设计基本要求应能够对多个 控制功能发出指令可能存在的冲突、动作耦合性进行优先级或仲裁判断，以保证对每台机组的相同执行 动作（如偏航、降转速等）控制指令具有唯一性。 控制仲裁功能的设计宜考虑协作联动控制系统与其他类型风电场级控制系统（如能量管理系统）同 时共存的应用场景。在仔细分析各类场级控制系统对机组控制产生的命令类型、安全风险等级和优先级 别等因素后，设计完整而系统的仲裁处理逻辑。一般地，设计优先级别体系时至少应考虑整机安全保护、
电网响应、环境保护因素控制响应等因素。
5.10人机界面显示要求
协作联动控制系统宜具备上位展示界面，用于展示应用功能算法的运行效果，应具备日*查询、 分力 类、排序，以及应用功能算法的配置等功能。
6风力发电机组协作控制器硬件要求
控制器硬件性能要求如下： a）应具备充足的内存空间，满足数据快速缓存、调用的需求，保证系统整体运行的流畅。通常， 为保障软件系统的服务高可用，系统处于最大压力时应预留30%内存资源。详细的测试指标要 求见第8章。 b）硬盘空间的选择应满足设计存储时长要求，并具有一定的扩展能力，通常数据存储时长建议不 低于90天，宜具备硬盘热备功能。 c）应具备多个以太网接口，以满足不同网络间隔离的需求；网络适配器宜支持网络速率自适应 功能。 d）应具备常用的显示接口，如VGA、DVI，方便部署和维护时进行调试操作。 e）宜 宜具备多核处理器以支持并行处理能力；系统处理能力宜确保满足业务需要的多个控制软件同 时运行，并且处理器的平均负载率小于40%（30min内），而峰值负载率小于70%（1min内）。 f ）宜支持基于“全球定位系统”的网络时间协议（NTP），以实现全场高精度时间同步，对时精度 不宜大于500ms；“全球定位系统”宜优先考虑使用北斗系统。 g）系统应采用充分验证的高可靠性硬件，具备良好的稳定性和抗干扰能力，使系统整体平均无故 障工作时间（MTBF）不小于100000h；系统宜具备双电源供电能力。
统应实现与风力发电机组单元群内的各机组或旗舰机组的数据通信，并根据对风力发电机组单元 体指标要求获取风力发电机组的运行数据并下达协作控制命令
统应处于风力发电机组单元群的内部通信网络中，并能够与风力发电机组单元群中所有风力发电 现物理通信链路，满足NB/T10660一2021的有关规定。
7.2.2通信周期要求
协作联动控制系统与单元群所有机组的通信建立，应满足风力发电机组单元群协作控制应用算法的 要求，通常应建立不同通信速率的通道，如分钟级、秒级、毫秒级数据通信速率。对于不同速率的通信 要求长沙市建筑门窗附框应用技术导则，应按照数据量逐级递减的方式，严格控制快速通信的数据量。 协作联动控制系统与风力发电机组间的通信周期宜与风力发电机组主控制系统软件的执行周期保持 一致，或采用主控制系统软件执行周期的整数倍，以保证风力发电机组单元群的协作联动控制与单机控 制结合的稳定性。
7.2.3通信同步性要求
根据5.2.3的要求，系统与风力发电机组单元群中所有机组的通信应满足不同采集频率下的时 同步。
隧道施工组织设计毕业论文7.2.4通信性能要求
协作联动控制系统与全场风力发电机之间的数据通信量将随风力发电机数量的增加出现倍增，在进 行系统设计时应考虑通信量对关键网络节点的影响，通常建议在关键节点处，协作联动控制系统正常通 信时的平均网络带宽占用率宜低于20%（任意30min内），瞬间峰值带宽占用率宜低于30%（10s内）。 此处，关键节点是指通信网络拓扑结构中对流量负载影响起主要作用的若干节点。
7.2.5通信自恢复要求