風(fēng)電場(chǎng)是一種分布式能源系統(tǒng)，與其它電廠不同，它具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

　　1)單機(jī)容量較小，機(jī)組臺(tái)數(shù)較多.一個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通常有數(shù)十至數(shù)百臺(tái)容量為幾十至幾百kW級(jí)的風(fēng)力發(fā)電組.

　　2)各機(jī)組分布十分分散，距主控室較遠(yuǎn)，為合理利用風(fēng)力資源，各臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)之間必須保持一定的距離，以減少相互間的影響和干擾.

　　3)各機(jī)組工作環(huán)境惡劣，情況變化十分頻繁.由于風(fēng)力資源本身的特性，各風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行情況隨著風(fēng)速、風(fēng)向的變化而時(shí)刻在變化.風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行的外部自然環(huán)境隨風(fēng)電場(chǎng)位置的不同而有所不同，但大都較為惡劣.

　　監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集(Supervisory ControlAnd Data Acquisition，SCADA)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集方面的發(fā)展已經(jīng)比較完善，但是由于風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行、控制、維護(hù)、并網(wǎng)等具有諸多的特殊性，必然要求S(心系統(tǒng)能夠加強(qiáng)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)哪芰?，提高?shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性，因此對(duì)風(fēng)電場(chǎng)SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)進(jìn)行研究具有重大的實(shí)際意義.

1 SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式

　　數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕饔檬菍?shí)現(xiàn)各站點(diǎn)之間的信息互換.選擇好的數(shù)據(jù)傳輸方式可以加強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，并且還有助于系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，起到事半功倍的效果.現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)SCADA系統(tǒng)主要由以下3部分組成：

　　1)就地監(jiān)控部分：布置在每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒的控制柜內(nèi).每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的就地控制能夠?qū)Υ伺_(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集.

　　2)中央監(jiān)控部分：一般布置在風(fēng)電場(chǎng)控制室內(nèi).工作人員能夠根據(jù)畫(huà)面的切換隨時(shí)控制和了解風(fēng)電場(chǎng)同一型號(hào)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行和操作.

　　3)遠(yuǎn)程監(jiān)控部分：根據(jù)需要布置在不同地點(diǎn)的遠(yuǎn)程控制.遠(yuǎn)程控制目前一般通過(guò)調(diào)制解調(diào)器或電流環(huán)等通訊方式訪問(wèn)中控室主機(jī)進(jìn)行控制.

　　1.1就地監(jiān)控與中央監(jiān)控之間的傳輸方式

　　就地監(jiān)控與中央監(jiān)控之間的數(shù)據(jù)傳輸主要是指下位機(jī)控制系統(tǒng)能將下位機(jī)的數(shù)據(jù)、狀態(tài)和故障情況通過(guò)專用的數(shù)據(jù)傳輸裝置和接口電路與中央監(jiān)控室的上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，同時(shí)上位機(jī)能傳達(dá)對(duì)下位機(jī)的控制指令，由下位機(jī)的控制系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能.根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際情況，上、下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸有如下特點(diǎn)：

　　1)一臺(tái)上位機(jī)能監(jiān)控多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行，屬于一對(duì)多的通訊方式;

　　2)下位機(jī)能夠獨(dú)立運(yùn)行，并能與上位機(jī)通訊;

　　3)上、下位機(jī)之間安裝距離較遠(yuǎn)，一般有1 000--5000m：

　　4)下位機(jī)之間安裝距離也較遠(yuǎn)，一般大于風(fēng)輪直徑的3～5倍，即100--300 m;

　　5)上、下位機(jī)的通訊軟件必須協(xié)調(diào)一致，并應(yīng)開(kāi)發(fā)相應(yīng)的工業(yè)控制專用功能.

　　為適應(yīng)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，就地監(jiān)控與中央監(jiān)控之間可以采用如下幾種數(shù)據(jù)傳輸方式：

　　1)異步串行通訊，用RS422或RS-485通訊接口.所謂串行通訊，是用一條信號(hào)線傳輸一種數(shù)據(jù).因此，上位機(jī)通過(guò)公共通信網(wǎng)絡(luò)采用RS-422或RS-485串行接口總線數(shù)據(jù)傳輸方式與各下位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可節(jié)省大量通信電纜，用最少的信號(hào)線來(lái)完成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制，并且RS-422和RS-485串口傳輸速率指標(biāo)也是不錯(cuò)的，在1 000 m以內(nèi)傳輸速率可達(dá)100 kb/s.由于所用傳輸線較少，所以成本較低，很適合風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)采用.同時(shí)，因?yàn)榇朔N通訊方式的通訊協(xié)議比較簡(jiǎn)單，也很常用，所以成為較遠(yuǎn)距離通訊的首選方式.

　　2)以太網(wǎng)通訊.大型風(fēng)電場(chǎng)中分布的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)目多，數(shù)據(jù)信息流大，對(duì)速率指標(biāo)要求高，因此RS-422或者RS-485的實(shí)時(shí)性、傳輸速率會(huì)力不從心，此時(shí)應(yīng)考慮使用以太網(wǎng).以太網(wǎng)為總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可容納1 024個(gè)節(jié)點(diǎn)，距離可達(dá)2.5 km.站級(jí)總線采用標(biāo)準(zhǔn)高速以太網(wǎng)，10 Mb/100Mb/1 Gb自適應(yīng)，并兼容即將推出的10 Gb以太網(wǎng)總線結(jié)構(gòu)，提供了高速的人機(jī)交互手段;設(shè)備級(jí)采用標(biāo)準(zhǔn)10 Mb以太網(wǎng)，比傳統(tǒng)的傳輸方式從傳輸速率上提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，且為直接接人廣域網(wǎng)提供了便利手段.因此，將上位機(jī)和下位機(jī)通過(guò)交換機(jī)與風(fēng)電場(chǎng)光纖以太網(wǎng)環(huán)路相連接，保證了風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部的集中監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸.

　　1.2中央監(jiān)控與遠(yuǎn)程監(jiān)控之間的傳輸方式

　　由于各通訊條件的不同，因此，不同的風(fēng)電場(chǎng)選擇的數(shù)據(jù)傳輸方式也是不同的.比較有代表性的數(shù)據(jù)傳輸方式有如下幾種：

　　1)基于PSTN的數(shù)據(jù)傳輸

　　PSTN(Public Switched Telephone Network)意指?jìng)鹘y(tǒng)的電話交換網(wǎng)絡(luò).此傳輸方式是利用現(xiàn)有的電信電話網(wǎng)絡(luò)，在中央監(jiān)控與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)上各安裝一套調(diào)制解調(diào)器設(shè)備，傳輸數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)之間通過(guò)使用調(diào)制解調(diào)器連接公用交換電話網(wǎng)，由發(fā)送計(jì)算機(jī)主動(dòng)撥號(hào)，接收計(jì)算機(jī)接到呼叫后應(yīng)答，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸這種連接方式的數(shù)據(jù)安全性高，但由于風(fēng)電場(chǎng)分布在全國(guó)各地，連接屬于長(zhǎng)途電話，費(fèi)用較高.

　　2)基于GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸

　　GPRS(General Packet Radio Service)意指通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)，是在GSM全球移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上發(fā)展起來(lái)，為用戶提供高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的一種網(wǎng)絡(luò).此傳輸方式是利用現(xiàn)有的移動(dòng)無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，在中央監(jiān)控與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)上各安裝一套GPRS設(shè)備，兩端設(shè)備通過(guò)無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)撥叫對(duì)方建立連接這種傳輸方式具有成本低、部署簡(jiǎn)單、隨時(shí)連接等優(yōu)點(diǎn)，但是必須是在無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)能夠覆蓋的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)，帶寬方面還有很多問(wèn)題需要解決，費(fèi)用是根據(jù)數(shù)據(jù)量進(jìn)行計(jì)算的.

　　3)基于Intemet網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸

　　實(shí)現(xiàn)基于Intemet的傳輸主要是依靠TCP/IP協(xié)議.當(dāng)數(shù)據(jù)從本地系統(tǒng)向遠(yuǎn)程系統(tǒng)傳送時(shí)，數(shù)據(jù)在本地系統(tǒng)的各層協(xié)議間沿著TCP/IP協(xié)議棧從上向下傳遞.當(dāng)一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從網(wǎng)絡(luò)上接收信息時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程恰好相反，其路徑是從網(wǎng)絡(luò)物理層向上傳輸給應(yīng)用層.但由于基于Intemet的數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)?，而互?lián)網(wǎng)上存在許多不安全因素，因此保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩跃秃苤匾?，一般都采用?shù)據(jù)加密的方式.在數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上之前用數(shù)據(jù)加密算法把明文變成密文進(jìn)行傳輸，等傳輸?shù)侥康牡匾院笤倩謴?fù)為明文.

　　隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，近階段有一門(mén)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)崛起，即Ⅵ)N(Virtual PrivateNetwork)：虛擬專用網(wǎng)絡(luò)№J.這種技術(shù)也逐漸應(yīng)用到了風(fēng)電場(chǎng)S(心系統(tǒng)中.它是利用現(xiàn)有的電信電話網(wǎng)絡(luò)，在中央監(jiān)控與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)上各安裝一套ADSL或調(diào)制解調(diào)器設(shè)備，兩端同時(shí)連接到Intemet網(wǎng)絡(luò)上，通過(guò)Intemet建立VPN網(wǎng)絡(luò)連接.通過(guò)VPN技術(shù)，用戶不再需要擁有實(shí)際的長(zhǎng)途數(shù)據(jù)線路，而是依靠Intemet服務(wù)提供商(ISP)和其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商(NSP)，在Inter—net公眾網(wǎng)中建立專用的數(shù)據(jù)傳輸通道，構(gòu)成一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，它不是真的專用網(wǎng)絡(luò)，但卻能夠?qū)崿F(xiàn)專用網(wǎng)絡(luò)的功能.在數(shù)據(jù)安全性方面，VPN使用了三方面的技術(shù)保證了基于Intemet的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕核淼绤f(xié)議、身份驗(yàn)證和數(shù)據(jù)加密.因此，基于Intemet網(wǎng)絡(luò)VPN技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸具有費(fèi)用低、傳輸速率快、安全性高的優(yōu)勢(shì)，也將成為今后SCADA系統(tǒng)的主流通信方式.

2風(fēng)電場(chǎng)SCADA系統(tǒng)通信標(biāo)準(zhǔn)

　　2006年12月，國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)公布了由IEC TC88技術(shù)委員會(huì)起草制定的IEC 61400—25標(biāo)準(zhǔn).該標(biāo)準(zhǔn)是IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域內(nèi)的延伸，專門(mén)面向風(fēng)電場(chǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)通信，為風(fēng)電場(chǎng)的監(jiān)控提供了一個(gè)統(tǒng)一的通信基礎(chǔ).

　　2.1 IF..12 614∞.25標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)

　　IEC 61400—25標(biāo)準(zhǔn)共規(guī)劃了6個(gè)部分，目前已公布IEC 61400—25的第1，2，3，5部分，IEC61400-25的第4，6部分仍在制訂和商討中.這6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分別涉及到了如下內(nèi)容：

　　1)IEC 61400—25.1：風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)監(jiān)控通信原理和模型概述.這部分是一個(gè)導(dǎo)向性的介紹，包括對(duì)必要條件、基本工作原理以及模型概貌的介紹.

　　2)IEC 61400—25.2：風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)監(jiān)控通信的信息模型.該部分對(duì)風(fēng)電場(chǎng)信息模型和邏輯節(jié)點(diǎn)、公共數(shù)據(jù)類進(jìn)行了詳細(xì)的介紹.

　　3)IEC 61400.25—3：風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)監(jiān)控通信的信息交換模型.其內(nèi)容包括對(duì)信息交換的功能模型和抽象通信服務(wù)接口的描述.

　　4)IEC 61400—25—4：風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)監(jiān)控通信中面向通信協(xié)議的映射.到現(xiàn)在為止，該部分仍在制訂中，具體采用哪種協(xié)議映射還沒(méi)有定論.目前已從常用的通信規(guī)約中準(zhǔn)備了5個(gè)可選的映射協(xié)議，分別是(web services，IEC 61850—8—1 MMS，oPC XML DA，IEC 60870...5 104，DNP3).

　　5)IEC 61400—25.5：風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)監(jiān)控通信的一致性測(cè)試.這部分建立在I】巳C 61850—10的基礎(chǔ)上，是IEC 61400—25的擴(kuò)展，詳細(xì)介紹了執(zhí)行一致性測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)以及申報(bào)性能參數(shù)時(shí)所用的測(cè)量技術(shù).

　　6)IEC 61400—25.6：風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)監(jiān)控通信中用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的邏輯節(jié)點(diǎn)類和數(shù)據(jù)類.該部分目前仍在制訂當(dāng)中，主要是對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息模型和信息轉(zhuǎn)換模型進(jìn)行定義.

　　2.2 IEC 61400.25標(biāo)準(zhǔn)通信模型

　　IEC61400.25標(biāo)準(zhǔn)考慮了風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中所有可能產(chǎn)生通信的環(huán)節(jié)，抽象地定義了一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的通信模型.通信模型包括3個(gè)獨(dú)立的部分：信息模型(IEC 61400—25—2);信息交換模型(IEC 61400—25—3)及上述2種模型在標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約上的映射(IEC 61400—25—4).如圖1所示，IF_K;61400.25標(biāo)準(zhǔn)是一種客戶機(jī)一服務(wù)器的通信模式，并且通信模型嵌入在一個(gè)抽象環(huán)境中，風(fēng)電場(chǎng)信息模型和信息交換模型一起構(gòu)成了客戶機(jī)與服務(wù)器的接口，通過(guò)通用信道進(jìn)行通信.服務(wù)器作為信息和服務(wù)的提供者，向客戶機(jī)提供通信過(guò)程中所需要的信息內(nèi)容和功能，客戶機(jī)則具有一定的權(quán)限使用和管理服務(wù)器.信息模型通過(guò)服務(wù)器向客戶機(jī)提供一個(gè)統(tǒng)一的面向?qū)嶋H組件的風(fēng)電場(chǎng)數(shù)據(jù)表;信息交換模型規(guī)定了服務(wù)器中激活的功能模塊間數(shù)據(jù)交換的服務(wù)內(nèi)容.

　　2.3 lEC 61400.25標(biāo)準(zhǔn)信息模型

　　2.3.1信息模型概述

　　IEC61400.25標(biāo)準(zhǔn)中定義的信息模型為發(fā)生在客戶機(jī)和服務(wù)器之間的監(jiān)控體系內(nèi)的信息交換提供了信息交換的內(nèi)容㈨8.信息交換內(nèi)容如圖2所示.

　　IEC61400—25標(biāo)準(zhǔn)利用對(duì)象模型的概念來(lái)表示風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)和各部分組件之間的通訊.這就意味著實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)中的所有組件都被定義成了具有模擬量、二進(jìn)制狀態(tài)、命令、設(shè)定點(diǎn)數(shù)據(jù)的對(duì)象.這些對(duì)象和數(shù)據(jù)又被映射成實(shí)際組件的通用邏輯表示，并且每個(gè)數(shù)據(jù)都擁有一個(gè)數(shù)據(jù)名稱和數(shù)據(jù)類型，這就是風(fēng)電場(chǎng)的信息模型.

　　2.3.2信息模型建模方法

　　IEC61400—25標(biāo)準(zhǔn)定義的風(fēng)電場(chǎng)信息模型是一個(gè)分層的信息模型，它是基于IEC 61850—7—1第6章定義的建模方法(也就是IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的建模方法)，這個(gè)建模方法的基礎(chǔ)部分在IEC61850—7—2：2003標(biāo)準(zhǔn)第5章中得到了描述.分層的意思是將公用信息劃分為不同的級(jí)別，并將其集合成類，較低級(jí)別的類會(huì)自動(dòng)繼承上一級(jí)別的類所具有的屬性.風(fēng)電場(chǎng)信息模型的結(jié)構(gòu)如圖3所示.

　　其中，最上層成為邏輯設(shè)備(LD)，向下依次被分解為邏輯節(jié)點(diǎn)(LN).邏輯節(jié)點(diǎn)由一組相關(guān)的數(shù)據(jù)即數(shù)據(jù)類(DC)組成.所有邏輯節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的表結(jié)構(gòu)，如圖4所示.有些基本的數(shù)據(jù)類被定義為公用數(shù)據(jù)類(CDC)，其他的數(shù)據(jù)類都繼承某個(gè)公用數(shù)據(jù)類的一組屬性.公用數(shù)據(jù)類由數(shù)據(jù)屬性組成，數(shù)據(jù)的最基本、最詳細(xì)的部分可以在公用數(shù)據(jù)類的類型定義中找到.

　　IEC61400—25標(biāo)準(zhǔn)將風(fēng)電場(chǎng)某一特定的風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)定為邏輯設(shè)備，并按其功能系統(tǒng)(如轉(zhuǎn)子，傳動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)、偏航系統(tǒng)等)分成各個(gè)能進(jìn)行信息交換的最小實(shí)體，這些實(shí)體就被稱為邏輯節(jié)點(diǎn).一個(gè)邏輯設(shè)備包含屬于該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的邏輯節(jié)點(diǎn)的集合.IEC 6140.25標(biāo)準(zhǔn)為風(fēng)電場(chǎng)定義了一套專用的邏輯節(jié)點(diǎn)類(IEC 61400—25—2)，其中某些類是固有的(用“M”表示)，其他的則是可選的(用“o”表示).邏輯節(jié)點(diǎn)類和數(shù)據(jù)類的基本使用規(guī)范及其擴(kuò)展規(guī)則遵照了IEC 61850—7—4標(biāo)準(zhǔn)附錄A和IEC 61850—7.1標(biāo)準(zhǔn)第14章的定義.

　　2.4Ⅱ℃61枷.25標(biāo)準(zhǔn)信息交換模型

　　2.4.1信息交換模型概述

　　信息交換機(jī)制是依附在標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)電場(chǎng)信息模型上的，這些信息模型和建模方法是IEC 61400—25標(biāo)準(zhǔn)的核心.標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)所有可以同其他組件進(jìn)行交換的信息做了定義.這種模型為風(fēng)電場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)提供了一種與現(xiàn)實(shí)世界各電力系統(tǒng)過(guò)程、發(fā)電機(jī)等對(duì)應(yīng)的圖像.

　　IEC61400.25標(biāo)準(zhǔn)用抽象模型的概念定義了信息和信息交換.標(biāo)準(zhǔn)中用到了虛擬化的概念，通過(guò)對(duì)1個(gè)虛擬化邏輯設(shè)備的描述來(lái)統(tǒng)計(jì)邏輯節(jié)點(diǎn).邏輯節(jié)點(diǎn)是將實(shí)際設(shè)備虛擬化，轉(zhuǎn)換成可以與其他設(shè)備進(jìn)行信息交換的數(shù)據(jù)一覽表.

　　根據(jù)功能，1個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)包含一系列數(shù)據(jù)(如轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等)信息.數(shù)據(jù)具有一個(gè)結(jié)構(gòu)和一個(gè)明確的語(yǔ)義(風(fēng)電場(chǎng)系統(tǒng)中所代表的特定含義).由數(shù)據(jù)表示的信息按照信息交換服務(wù)定義的服務(wù)進(jìn)行交換.

　　2.4.2信息交換模型建模方法

　　IEC62400.25標(biāo)準(zhǔn)用建模的方法將在實(shí)際組件中獲得的信息用概念的方式概述出來(lái)[9]9，如圖5所示.WROT是虛擬的用以表示1個(gè)特定轉(zhuǎn)子的標(biāo)準(zhǔn)化名稱.邏輯節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于實(shí)際物理設(shè)備的功能.

　　1)信息交換的服務(wù)模型

　?、驝 61400.25標(biāo)準(zhǔn)中定義風(fēng)電場(chǎng)信息交換模型的主要目的是將實(shí)例化的各種類的信息模型中的信息進(jìn)行交換，這些類包含邏輯節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)屬性、控制模塊等.信息交換模型定義了這樣一種服務(wù)器，它不僅包含信息模型的實(shí)例，還包含訪問(wèn)信息模型實(shí)例所需要的相應(yīng)的服務(wù)功能(Get，Set，Control，Query，Report等).IEC 61400—25僅僅定義了服務(wù)器的職責(zé).客戶機(jī)通過(guò)發(fā)送請(qǐng)求報(bào)文向服務(wù)器提出服務(wù)請(qǐng)求，并從服務(wù)器接收應(yīng)答報(bào)文或者報(bào)告.

　　一個(gè)服務(wù)器可以為多個(gè)客戶機(jī)提供對(duì)風(fēng)電場(chǎng)信息模型實(shí)例的訪問(wèn)，并且每個(gè)客戶機(jī)可以獨(dú)立于其他客戶機(jī)與服務(wù)器進(jìn)行通信.物理設(shè)備可以扮演客戶機(jī)或者服務(wù)器兩種角色，也可以同時(shí)兼顧.服務(wù)器主要是提供組成風(fēng)電場(chǎng)信息模型的數(shù)據(jù)，服務(wù)器上的風(fēng)電場(chǎng)信息模型支持如圖6所示的訪問(wèn)服務(wù).數(shù)據(jù)屬性包含了用于信息交換的數(shù)值.信息交換模型主要提供以下幾種服務(wù)：控制外部或者內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行;監(jiān)測(cè)過(guò)程數(shù)據(jù)和處理后的數(shù)據(jù);管理設(shè)備以及接收到的風(fēng)電場(chǎng)信息模型.

　　存儲(chǔ)在服務(wù)器內(nèi)的風(fēng)電場(chǎng)信息模型數(shù)據(jù)可以通過(guò)服務(wù)指令(Get，Set，Contr01)訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)即時(shí)動(dòng)作返回信息，設(shè)定數(shù)值、控制設(shè)備或者運(yùn)行.服務(wù)器記錄內(nèi)部事件并生成報(bào)告，存儲(chǔ)各種信息供檢索并生成Et志.根據(jù)客戶機(jī)請(qǐng)求，服務(wù)器向客戶機(jī)發(fā)送這些信息.

　　2)抽象通信服務(wù)接口(處辯I)

　　用于實(shí)現(xiàn)外部世界穰各種實(shí)際組件進(jìn)行信息交換的基本服務(wù)集被稱為抽象通信服務(wù)接口(ACSI).IEC 61850.7一l和IEC 61850—7.2中具體攢述了這些服務(wù)的基本方法。

　　圖7展示了ACSI模型的備個(gè)組件，描述了一個(gè)典型設(shè)備如何使用服務(wù)器與外部世界相結(jié)合。

　　用服務(wù)器代表一個(gè)帶通信接口的物理設(shè)備，它據(jù)有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信地址，外部客戶?？梢藻赃^(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)其進(jìn)行訪問(wèn).服務(wù)器能夠接受來(lái)自于一個(gè)或者更多外部客戶機(jī)的訪問(wèn)，通過(guò)驗(yàn)證并支持對(duì)客戶橇提供信息服務(wù)。服務(wù)器包含一個(gè)或者更多個(gè)邏輯設(shè)備，這些邏輯設(shè)備又包含了一個(gè)或者更多個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)，邏輯節(jié)點(diǎn)代表了基本的構(gòu)建模塊(對(duì)象)，構(gòu)建模塊又代表著邏輯設(shè)備的各種功能。邏輯節(jié)點(diǎn)包含的數(shù)據(jù)可以單獨(dú)執(zhí)行讀、寫(xiě)和數(shù)據(jù)集操作，響應(yīng)控制輸入，提供征求性和非征求性報(bào)鴦，并顯包禽可以查詢的霹志。模擬量信息稻狀態(tài)信息通常是只讀的，控制和配置信息通常是可讀可寫(xiě)的.

　　1EC 61400—25—3標(biāo)準(zhǔn)中氖scl不定義矮體的報(bào)文，主要描述各種組件之間的服務(wù).AI隅I模型采用的是瑟向?qū)ο蟮姆椒?，將每一類服?wù)抽象成一個(gè)類，其中的每個(gè)服務(wù)都是類的實(shí)鑲，抽象服務(wù)通過(guò)類的實(shí)例與其相對(duì)應(yīng)的具體服務(wù)映射進(jìn)程間的相互傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)接弱。.

　　2.5 IEC 61400-25標(biāo)準(zhǔn)適用范圍

　　IEC61400—25標(biāo)準(zhǔn)主要用于風(fēng)電場(chǎng)各組件之間的通信，比方說(shuō)，風(fēng)力發(fā)電枧和S(㈣系統(tǒng)的通信，而風(fēng)電場(chǎng)各組件內(nèi)部的通信則不在此標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍之內(nèi)。lEc 61400—25標(biāo)準(zhǔn)允許由不同生產(chǎn)商制造的風(fēng)力發(fā)電機(jī)與SCADA系統(tǒng)進(jìn)行通信，并且可以利用標(biāo)準(zhǔn)的自描述文件對(duì)SCADA應(yīng)用軟件進(jìn)行配置。IEC 61400—25標(biāo)準(zhǔn)中不包含對(duì)SCADA應(yīng)用軟件的標(biāo)榷化，但是標(biāo)準(zhǔn)化的公共風(fēng)力發(fā)電機(jī)信息卻為應(yīng)用軟件的重用提供了方法，同瑟謄雋來(lái)自予不圃裁造商的風(fēng)力發(fā)電機(jī)提供了操作界面.從實(shí)用角度來(lái)說(shuō)，對(duì)公共數(shù)據(jù)統(tǒng)一的定義減少了在評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)過(guò)程中數(shù)據(jù)值的轉(zhuǎn)換和重算。

　　IEC 61400.25標(biāo)準(zhǔn)適用于任何逶營(yíng)模式下的風(fēng)電場(chǎng)，即無(wú)論獨(dú)立的運(yùn)營(yíng)模式，還是綜合的運(yùn)營(yíng)模式，戴標(biāo)準(zhǔn)都適用。lEC 61400—25標(biāo)準(zhǔn)的波用范圍涵蓋了風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)所需的所有部分，比方說(shuō)風(fēng)力發(fā)電機(jī)、氣象系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及風(fēng)電場(chǎng)管理系統(tǒng)，但是并不包括與饋電線和變電蛞有關(guān)的信息.因此，IEC 61400—25標(biāo)準(zhǔn)引用了IEC 61850系列標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)饋電線和變電站的相關(guān)信息進(jìn)行處理。

　　IEC 61400—25標(biāo)準(zhǔn)僅定義了如何對(duì)信息、信息轉(zhuǎn)換以及特定協(xié)議映射進(jìn)行建模，并沒(méi)有對(duì)在何處翔衡配置通信接疆進(jìn)行定義。盡管如此，但魁IEC 61400.25標(biāo)準(zhǔn)的主要髓的還是在于利用規(guī)范來(lái)獲取與風(fēng)電場(chǎng)各組件相關(guān)的信息.

3結(jié)論

　　本文根據(jù)國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)急行鱟發(fā)黢的現(xiàn)狀，闡述了當(dāng)前風(fēng)電場(chǎng)SCADA系統(tǒng)的通信方式和通信規(guī)約。由于風(fēng)力發(fā)電行業(yè)自身所具有的特質(zhì)，因此，風(fēng)電場(chǎng)SCADA系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸方蟊毖須絳證能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸，保證數(shù)據(jù)的可靠性，這樣才能快捷地對(duì)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)與風(fēng)電場(chǎng)闖遂行通信。