[發明專利]一種電力系統模擬直驅式風力發電機組監控系統

有效

• 申請號: 202010522991.5
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111637011B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 李昊;吳奎華;梁榮;馮亮;楊慎全;楊波;劉淑莉;李凱;張雯;李昭;鄧少治;龐怡君;楊揚;劉釗;崔燦;綦陸杰;王耀雷;趙韌;張博頤;王延朔;劉蕊
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司經濟技術研究院;山東智源電力設計咨詢有限公司;濟南經緯電力工程咨詢有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00;F03D17/00
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 朱曉熹

本發明公開了一種電力系統模擬直驅式風力發電機組監控系統，是電力系統微型動態模擬實驗室的重要組成單元，包括：模擬直驅式風力發電機組、測量單元、監控機構、控溫機構、溫度測量模塊以及標準化接線端子排，所述模擬直驅式風力發電機組和測量單元封裝于所述控溫機構中，保證所述模擬直驅式風力發電機組、測量單元運行過程中穩定的環境，保證所述測量單元測量的精度，采用模塊化的布置降低了實驗接線的復雜程度，提高了實驗安全性；通過所述微處理器和第二網絡通信模塊實現了本發明和服務器間監測數據和控制命令的雙向連接，實現遠程實驗。本發明既可以獨立模擬直驅式風力發電機組的運行控制特性，也可以配合其他元件來完成模擬實驗。

技術領域

本發明涉及電力模擬測控技術領域，尤其涉及一種電力系統模擬直驅式風力發電機組監控系統。

背景技術

電力系統風力發電機組模擬方法分為物理模擬方法和數字仿真方法。

數字仿真方法是將風力發電機組等效為一組微分代數方程，同其它電力系統元件集成在一個虛擬的軟件平臺中。該方法靈活輕便、界面友好、運算能力強、元件參數可調、易于仿真大規模電力系統。但是軟件模擬依賴于已知的數學模型和準確的數學參數，且計算機的數值計算方法總存在一定的數值誤差，難以揭示出未知的物理特性，也不利于實驗者熟悉電力系統物理元件和物理現象。物理模擬方法(也稱動態模擬方法)基于相似定律，模擬元件和原型風力發電機組具有相同的物理特性和數學參數(標幺值)。該方法是將實際風力發電機組按一定的比例關系縮小，受限于元件體積，不要求模擬元件與原型風力發電機組具有相同的電磁暫態特性，但需要針對特定模擬實驗要求對模擬元件附加外部調節裝置，以滿足部分機電暫態參數要求。物理模擬實驗形象直觀，物理概念清晰，便于探求電力系統中未知的科學概念；然而，實際模擬過程中，傳統模擬測量時需要電壓互感器、電流互感器、功率表、功率因數表、斷路器等，各單元分散獨立、種類繁多，增加了接線難度；且隨著發電機的工作產生熱量的集聚，使得環境溫度升高，一些電子器件產生非線性的變化，導致測量等不準確，誤差增大。

由此可見設計一種電力系統微型模擬直驅式風力發電機組監測與控制系統是十分必要的。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明一種電力系統模擬直驅式風力發電機組監控系統。

本發明提供的電力系統模擬直驅式風力發電機組監控系統，包括模擬直驅式風力發電機組，所述模擬直驅式風力發電機組設置輸出端、電源輸入端以及信號端口，所述模擬直驅式風力發電機組連接測量單元，其中，

所述測量單元包括可調變壓模塊，所述可調變壓模塊的輸入端電性連接于所述模擬直驅式風力發電機組的輸出端，所述可調變壓模塊的輸出端電性連接濾波模塊，所述濾波模塊電性連接模數轉換模塊，所述模數轉換模塊電性連接信號采集模塊，所述信號采集模塊連接存儲模塊，所述信號采集模塊連接第一網絡通信模塊；

所述模擬直驅式風力發電機組和所述測量單元設置于控溫機構中，所述控溫機構中設置有溫度測量模塊；

所述測量單元連接監控機構；所述監控機構包括雙通道電源，所述雙通道電源的一個通道連接微處理器，所述雙通道電源的另一個通道連接繼電器單元，所述微處理器連接第二網絡通信模塊，所述第二網絡通信模塊連接所述第一網絡通信模塊，所述第二網絡通信模塊連接服務器，所述微處理器連接所述模擬直驅式風力發電機組的信號端口，所述微處理器連接所述溫度測量模塊，所述微處理器連接所述控溫機構；

所述微處理器連接GPS授時定位模塊和顯示模塊，所述微處理器通過功率放大模塊控制連接所述繼電器單元，所述繼電器單元設置于所述模擬直驅式風力發電機組設置輸出端與實驗負載之間。

優選地，所述電力系統模擬直驅式風力發電機組監控系統設置有標準化接線端子排，所述標準化接線端子排連接電源，所述標準化接線端子排設置電源接線端、網絡接線端和串口接線端。