[發明專利]一種監控風電場運行的系統及方法

無效

• 申請號: 201310060575.8
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103161669A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 程武超
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00;F03D7/04
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及風電場控制技術領域，特別涉及一種監控風電場運行的系統及方法。

背景技術

伴隨著化石燃料逐漸枯竭，加之電力需求的不斷增加，尋找替代以煤炭為燃料的火力發電的其他新型能源發電方式已經迫在眉睫，經過最近幾年的努力已經找出有效的方式，例如，利用太陽能、潮汐能、風能發電。其中風力發電是近年來國內外發展較快的一門開發新能源的技術，由于其可再生、清潔環境、開發成本低、不存在像核泄露那樣的潛在危險，風電產業的裝機容量正逐年上升。

風電場風機的監控系統和方法的研究與應用對于保證風電設備的正常運行、避免巨大的經濟損失有著重要的意義。對風電機組中的不同部件監控其運行狀態，同時依據測量參數控制風機的運行具有較大的現實意義。但從對風電近幾年的相關研究來看，現有風電場監控系統采用有線的通信方式，可擴展性差。隨著風力發電機組數量的增加，對于大型風電場，如果使用有線通信方式，勢必增加布線費用，且當風電場需要改建或擴容時，過多的通信線路會占用很多空間，造成線路鋪設困難等問題。

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種監控風電場運行的系統及方法，嘗試通過采用無線網絡來代替有線以太網絡來實現對各風力發電機的監控，把測量的風力發電機的參數，通過無線技術把風力發電機的參數傳輸到接收裝置，然后通過數據處理器處理風力發電機的參數，最后控制站基于測量數據來控制風機的運行，風電場運行監控是目前風電場控制技術領域亟待解決的問題之一。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提出了一種監控風電場運行的系統及方法，通過測量風力發電機的參數數據，并將參數數據傳輸到控制站，接著控制站接收風力發電機的參數數據，通過數據處理器處理和修正參數數據并進行存儲，然后控制站基于修正的風力發電機的參數數據來控制風機的運行，最終將風力發電機的參數數據傳輸到遠程監測站，本方案可實時控制和監控整個風力場，將風機的數據要周期性、連續地被送到控制站。

為解決上述技術問題，本發明實施例的目的是通過以下技術方案實現的：

一種監控風電場運行的方法，包括：

步驟一、測量風力發電機的參數數據，并將參數數據傳輸到控制站；

步驟二、控制站接收風力發電機的參數數據，通過數據處理器處理和修正參數數據并進行存儲；

步驟三、控制站基于修正的風力發電機的參數數據來控制風機的運行；

步驟四、將風力發電機的參數數據傳輸到遠程監測站。

優選的，上述步驟一中，風力發電機的參數數據包括但不限于溫度、壓力、張力或者振動。

優選的，上述步驟一中，控制站基于測量的參數數據用于監控風電場風機的塔架、機艙、葉片中的運行狀態。

優選的，上述步驟一中，是通過單片機控制無線傳感器把測量到的風力發電機的參數數據進行無線傳輸。

優選的，上述步驟二中，包含把接收到的風力發電機的參數數據和經過修正的風力發電機的參數數據分別儲存到相同的一個數據結構的數據庫，數據庫中把每個風力發電機相應部分的數據建立一個數據檔案。

優選的，上述數據檔案是一個三維的數據檔案。

優選的，上述步驟三中，進一步包括控制站用于判斷測量參數是否超出正常運行范圍，如果參數超出范圍，將傳輸參數超出正常運行范圍的指令到控制站。

優選的，上述步驟一中，所述測量的參數包括風機葉片制造完成后，但未安裝到風機上之前的參數。

優選的，上述步驟一中，所述測量的參數包括風機葉片安裝到風機上之后，但葉片未安裝固定到輪轂之前的參數。

一種監控風電場運行的系統，包括風力發電機、無線傳感器單元、處理器單元及控制站。

優選的，上述風力發電機可為多個風力渦輪發電機，其中每一個風力發電機包括：

一個塔架；

固定塔架的塔基基礎；

連接塔架的機艙；

連接機艙的轉子。其中，轉子包括：

一個輪轂；

至少一個葉片連接在輪轂。

優選的，上述無線傳感器單元可為一個單片機控制的無線傳感器，用于搜集塔架、機艙、葉片中的至少一個的數據然后將數據進行傳輸。

優選的，上述處理器單元可為一個處理器用于測量接收到的塔架、機艙、葉片中的至少一個的相對應的部分的參數，可以實時的對風機進行數據分析；處理器可以把處理后的數據和操作閾值相比較，并且如果有異常情況被檢測到會產生一個可視和（或者）可聽到的報警信號。