[發(fā)明專利]基于Zigbee技術的風力發(fā)電變壓器遠程監(jiān)控系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710905171.2
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107612142A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設計）人: 孫培麗
• 申請（專利權）人: 孫培麗
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產權代理事務所(普通合伙)13128
• 代理人: 秦燕

技術領域

本發(fā)明涉及風力發(fā)電變壓器監(jiān)控技術領域，尤其涉及基于Zigbee技術的風力發(fā)電變壓器遠程監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術

我國風能資源豐富，可開發(fā)利用的風能儲量約10億kW，其中，陸地上風能儲量約2.53億kW，海上可開發(fā)和利用的風能儲量約7.5億kW，共計10億kW。而2003年底全國電力裝機約5.67億kW。

風是沒有公害的能源之一。而且它取之不盡，用之不竭。對于缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區(qū)、山區(qū)和高原地帶，因地制宜地利用風力發(fā)電，非常適合，大有可為。海上風電是可再生能源發(fā)展的重要領域，是推動風電技術進步和產業(yè)升級的重要力量，是促進能源結構調整的重要措施。我國海上風能資源豐富，加快海上風電項目建設，對于促進沿海地區(qū)治理大氣霧霾、調整能源結構和轉變經濟發(fā)展方式具有重要意義。

國家能源局2015年9月21日發(fā)布數(shù)據顯示，到2015年7月底，納入海上風電開發(fā)建設方案的項目已建成投產2個、裝機容量6.1萬千瓦，核準在建9個、裝機容量170.2萬千瓦，核準待建6個，裝機容量154萬千瓦。這與2014年末國家能源局《全國海上風電開發(fā)建設方案（2014-2016）》規(guī)劃的總裝機容量1053萬千瓦的44個項目相距甚遠。為此，國家能源局要求，進一步做好海上風電開發(fā)建設工作，加快推動海上風電發(fā)展

而風力發(fā)電站一般不均勻地分布在一定地區(qū)內，變壓器個數(shù)較多，且分布較為雜散，近距離監(jiān)控費力費時。因此，需要提出并建立有效地風力發(fā)電變壓器的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題，是針對上述存在的技術不足，提供了基于Zigbee技術的風力發(fā)電變壓器遠程監(jiān)控系統(tǒng)，采用Zigbee網狀網絡分布結構建立了風力發(fā)電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)監(jiān)控網絡功耗大、復雜程度高的技術問題，達到了以網狀結構靈活地、有效地監(jiān)控風力發(fā)電變壓器工況，且網絡系統(tǒng)成本小并具有自組織能力的技術效果；采用以單片機單元、電子傳感器、全自動控制為核心變壓器自動控制技術方法，解決了風力發(fā)電變壓器手動控制的危險、低效、耗時耗力的技術問題，達到了遠控監(jiān)控、控制方式簡單方便、耗時少、工作效率高的技術效果；采用了GPRS網絡、Internet網絡和Zigbee網絡三者交互傳輸信息的技術設計，解決了單一網絡局限性等技術問題，達到了監(jiān)控員可通過任一網絡對風力發(fā)電變壓器進行多方面、多角度監(jiān)控的技術效果。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：包括Zigbee網絡、GPRS網絡、Internet網絡、監(jiān)控手機和控制平臺；Zigbee網絡連接在GPRS網絡上，GPRS網絡一側與Internet網絡交互，GPRS網絡另一側與監(jiān)控手機無線連接，控制平臺連接在Internet網絡上；

Zigbee網絡包括一個Zigbee網關、若干個Zigbee收發(fā)模塊和若干個變壓器控制終端；所述的Zigbee網關一側連接在GPRS網絡上，所述的Zigbee網關另一側可無線連接若干個Zigbee收發(fā)模塊；一個Zigbee收發(fā)模塊一側可無線連接另一個Zigbee收發(fā)模塊，一個Zigbee收發(fā)模塊另一側可連接多個變壓器控制終端；

變壓器控制終端包括受控變壓器和終端控制單元；終端控制單元一側連接Zigbee收發(fā)模塊；終端控制單元另一側連接受控變壓器；

進一步優(yōu)化本技術方案，所述的Zigbee網絡內呈網狀網絡分布結構；

進一步優(yōu)化本技術方案，所述的終端控制單元包括單片機單元、電源模塊、信號處理單元、斷路器控制電路和電機控制電路；信號處理單元的輸入端連接有電壓傳感器、溫度傳感器和氣壓傳感器，信號處理單元的輸出端連接在單片機單元的I/O口上；斷路器控制電路的輸出端連接控制有斷路器，斷路控制器電路的輸入端連接單片機單元上；電機控制電路的輸出端連接有油泵，電機控制電路的輸入端連接在單片機單元上；單片機單元的輸入端連接有控制鍵盤，單片機單元的輸出端連接有工作指示燈和顯示屏；

進一步優(yōu)化本技術方案，所述的電源模塊包括變壓電路TR1、整流橋Brige1和78L05芯片；電源模塊輸入端連接在受控變壓器的輸出端上；電源模塊的輸出端供電連接單片機單元、信號處理單元、工作指示燈、顯示屏和油泵；

進一步優(yōu)化本技術方案，所述的Zigbee收發(fā)模塊包括Zigbee通信模塊和信號放大電路；Zigbee通信模塊一側連接在單片機單元的I/O口上；Zigbee通信模塊另一側連接信號放大電路；