刘行　陈敏　仇焕青　汤晓安　孙海洋

摘要：目前，海上风电场SCADA系统存在通信成本高、运维不便等问题，随着北斗+风电应用的不断深入，北斗独特的报文通信对解决上述问题提供了可能。通过使用北斗报文通信机制，优化现有SCADA架构的通信模块，采用TCP/UDP通信原理，设计出一个基于北斗报文通信的海上风电场SCADA系统方案。应用表明，该系统通信传输成功率较高、通信传输稳定，满足海上风电场运维需求。

关键词：海上风力发电;北斗报文通信;SCADA系统;TCP/UDP通信

中图分类号：TN927+.21   文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）13-0249-03

Abstract： At present， the communication cost of SCADA system in offshore wind farm is high and its maintenance is inconvenient. With the deepening of Beidou + wind power application， Beidou's unique message communication provides the possibility to solve the above problems. By using Beidou message communication mechanism， optimizing the existing SCADA communication module， and adopting TCP/UDP communication principle， a scheme of offshore wind farm SCADA system based on Beidou message communication is designed. The application shows that the system has high success rate of communication transmission and stable communication transmission， which meets the operation and maintenance requirements of offshore wind farms.

Key words： offshore wind power generation;Beidou message communication;SCADA system;TCP/UDP Communication

1 背景

海上风力发电是未来大规模风电场建设的主要研究方向，发展海上风力发电有利于充分使用海上丰富的风能资源[1]，同时能够就近消纳风力发电资源并解决输电成本高昂问题。然而，我国海上风力发电的发展仍处在初期阶段，面临着许多挑战。特别是现有的SCADA系统通信模块无法满足海上风电场的数据采集和监控需要，主要表现有：

1）系统的网络通信稳定无法满足要求。海上气候等其他环境恶劣，现有的SCADA系统的传输通路故障率高。

2）系统的通信性价比低。海上风电场距离陆地较远，专用网络铺设和网络设备的成本高昂。

3）系统的通信维护难度大。对于有线长距离数据传输，检修困难并且带有危险性。采用外网隔离，三方运维不方便。

通过实践调研湖南湘电公司兴化湾海上风电项目，抽象出海上风电场SCADA系统通信模块的基本共性需求如下：

1）功能性需求

通信数据链路要完成5兆瓦风机数据传输功能;通信链路设计要为远程控制和故障检修提供通信保障;满足点对点、一点对多点的信息传输;具备双向数据报文通信能力。……