[發明專利]一種發電設備電能監測系統

在審

• 申請號: 202011434047.0
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112671099A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 朱小利;陳明武
• 申請（專利權）人: 安徽郵電職業技術學院
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;G01R31/00
• 代理公司: 安徽善安知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34200
• 代理人: 陳庭

1.一種發電設備電能監測系統，其特征在于，所述發電設備電能監測系統包含數據處理器、電流傳感器、電壓傳感器、儲能充放電電路、超級電容、溫度傳感器、用電設備以及自動啟動電路；

其中，所述發電設備為風力發電設備或太陽能發電設備，所述電流傳感器和所述電壓傳感器均與所述發電設備連接，所述電流傳感器和所述電壓傳感器還均與所述數據處理器連接，所述數據處理器與所述儲能充放電電路，所述發電設備與所述儲能充放電電路連接，所述儲能充放電電路與所述超級電容連接，所述超級電容與所述用電設備連接，所述溫度傳感器與所述用電設備連接，所述溫度傳感器還與所述數據處理器連接，所述用電設備與所述自動啟動電路連接；

其中，所述電流傳感器用于監測所述用電設備的電流信號，所述電壓傳感器用于監測所述用電設備的電壓信號，所述電流傳感器將監測所得電流信號傳輸至所述數據處理器，所述電壓傳感器將監測所得電壓信號傳輸至所述數據處理器，所述數據處理器對接收到的電流信號和電壓信號進行分析處理后控制儲能充放電電路的通斷；所述溫度傳感器用于監測所述用電設備電源的溫度信號，所述溫度傳感器將監測所得溫度信號傳輸至所述數據處理器，所述數據處理器對接收到的溫度信號進行分析處理后控制儲能充放電電路的通斷；所述自動啟動電路用于控制所述用電設備的工作狀態。

2.根據權利要求1所述的發電設備電能監測系統，其特征在于，所述電流傳感器采集到的電流信號為i(t)，所述電壓傳感器采集到的電壓信號為u(t)，則有，

其中，h為諧波次數，h=1為基波，N為諧波最高次數，為各次電壓諧波信號的有效值，為各次電流諧波信號的有效值，為電壓諧波的初始相位，為電流諧波的初始相位，為基波頻率；所述數據處理器根據接收到的電壓信號和電流信號計算諧波總功率P，則有，

其中，為基波功率，為諧波功率，所述數據處理器內存儲有功率閾值范圍，若上述功率P在所述功率閾值范圍內，則所述數據處理器控制所述儲能充放電電路與所述發電設備連接，若上述功率P不在所述功率閾值范圍內，則所述數據處理器控制所述儲能充放電電路與所述發電設備斷開。

3.根據權利要求1所述的發電設備電能監測系統，其特征在于，所述數據處理器中還包括一與門電路，所述電流傳感器采集到的電流信號為i(t)，所述電壓傳感器采集到的電壓信號為u(t)，所述數據處理器對T時間段內的電壓信號和電流信號進行分析，其中，T為大于等于n個采樣周期的時間參數，n≥3，所述數據處理器將提取T時段內電壓信號的n-1個峰值，并將n-1個峰值兩兩做差取絕對值，所述數據處理器中存儲有電壓閾值范圍，若上述絕對值均在所述電壓閾值范圍內，則所述數據處理器向所述與門電路的第一輸入端輸入高電平信號，若上述絕對值中任一數值不在所述電壓閾值范圍內，則所述數據處理器向所述與門電路的第一輸入端輸入低電平信號；

所述數據處理器將提取T時段內電流信號的n-1個峰值，并將n-1個峰值兩兩做差取絕對值，所述數據處理器中存儲有電流閾值范圍，若上述絕對值均在所述電流閾值范圍內，則所述數據處理器向所述與門電路的第二輸入端輸入高電平信號，若上述絕對值中任一數值不在所述電流閾值范圍內，則所述數據處理器向所述與門電路的第二輸入端輸入低電平信號；

所述與門電路的輸出端與所述儲能充放電電路的輸入端連接，若所述儲能充放電電路接收到高電平信號，則所述儲能充放電電路與所述發電設備連接，若所述儲能充放電電路接收到低電平信號，則所述儲能充放電電路與所述發電設備斷開。

4.根據權利要求1所述的發電設備電能監測系統，其特征在于，所述溫度傳感器用于監測所述用電設備電源的溫度信號，所述溫度傳感器將監測所得溫度信號傳輸至所述數據處理器，所述數據處理器內存儲有溫度閾值范圍，若上述溫度信號在所述溫度閾值范圍內，則所述數據處理器控制所述儲能充放電電路與所述發電設備連接，若上述溫度信號不在所述溫度閾值范圍內，則所述數據處理器控制所述儲能充放電電路與所述發電設備斷開。