專利名稱：風電場接入電網(wǎng)升壓站并網(wǎng)點低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電網(wǎng)低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
隨著科學技術的進步，新能源作為一種環(huán)保、清潔的能源越來越受到人們的重視；風力發(fā)電以其環(huán)保、節(jié)能的特點，正在逐步擴大使用范圍。但是由于風力發(fā)電機的運行方式與自然條件密切相關，風力發(fā)電機有其特殊性，即無法保證運行的連續(xù)性、風電場輸出的隨機性、不可控性和反調(diào)峰性，不利于電網(wǎng)的運行，會對電網(wǎng)的供電質(zhì)量，如電壓、諧波與閃變、頻率及穩(wěn)定性等都會產(chǎn)生影響。對于進入電網(wǎng)的風電場，為保證風電場和電網(wǎng)的安全運行，中國電監(jiān)會和國家電網(wǎng)公司頒布了關于風電場接入電網(wǎng)的技術標準。對接入電網(wǎng)的風 電場接入點的電能質(zhì)量做出了明確規(guī)定。鑒于風力發(fā)電的的特殊性，接入電網(wǎng)的風電場與接入電網(wǎng)的火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠，在運行中的行為有很大差別。目前我國尚沒有專門用于在線監(jiān)測接入電網(wǎng)的風電場的低電壓穿越能力的監(jiān)測系統(tǒng)，無法滿足為保障電網(wǎng)穩(wěn)定安全而針對風電場接入電網(wǎng)進行實時低電壓穿越能力在線監(jiān)測的系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決目前我國尚沒有專門用于在線監(jiān)測接入電網(wǎng)的風電場的低電壓穿越能力的系統(tǒng)，無法滿足為保障電網(wǎng)穩(wěn)定安全而針對風電場接入電網(wǎng)進行實時低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)的問題；而提出的風電場接入電網(wǎng)升壓站并網(wǎng)點低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)。風電場接入電網(wǎng)升壓站并網(wǎng)點低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)，它包括信號隔離轉(zhuǎn)換部件、多通道同步采集卡、核心控制器、存儲器和整流供電電源；所述信號隔離轉(zhuǎn)換部件由電壓信號隔離轉(zhuǎn)換組件和電流信號隔離轉(zhuǎn)換組件組成；所述電壓信號隔離轉(zhuǎn)換組件的電壓信號輸入端與外部電壓互感器的電壓信號輸出端相連；所述電流信號隔離轉(zhuǎn)換組件的電流信號輸入端與外部電流互感器的電流信號輸出端相連；所述多通道同步采集卡的電壓信號輸入端與電壓信號隔離轉(zhuǎn)換組件的電壓信號輸出端相連；所述多通道同步采集卡的電流信號輸入端與電流信號隔離轉(zhuǎn)換組件的電流信號輸出端相連；所述多通道同步采集卡的采集信號輸出端與核心控制器的采集信號輸入端相連；所述核心控制器的存儲數(shù)據(jù)輸出輸入端與存儲器的存儲數(shù)據(jù)輸出輸入端相連；所述整流供電電源的供電端同時與電壓信號隔離轉(zhuǎn)換組件的受電端、電流信號隔離轉(zhuǎn)換組件的受電端、多通道同步采集卡的受電端、核心控制器的受電端和存儲器的受電端相連。本實用新型所述風電場接入電網(wǎng)升壓站并網(wǎng)點低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)具有在線監(jiān)測接入電網(wǎng)的風電場的低電壓穿越能力。通過信號隔離轉(zhuǎn)換部件I對風電場接入電網(wǎng)主變壓器高低壓側(cè)進行多通道同步監(jiān)測采樣；實現(xiàn)了定時電能質(zhì)量監(jiān)測和數(shù)據(jù)存儲，同時實現(xiàn)了瞬時過電壓和暫時過電壓波形的自動啟動記錄，實現(xiàn)了全部國家標準中有關電能質(zhì)量7項標準的所有監(jiān)測量，將穩(wěn)態(tài)測量和暫態(tài)測量合并為一體。并且通過數(shù)據(jù)通訊模塊7實現(xiàn)了電網(wǎng)公司對風電場升壓站接入點的監(jiān)測數(shù)據(jù)自動與電力調(diào)度遠程數(shù)據(jù)庫連接，方便了電力調(diào)度對風電場穩(wěn)定性的考核，增強了電網(wǎng)的安全。本實用新型可以廣泛的使用在風電場的升壓站中。

圖I為具體實施方式
一所述的風電場接入電網(wǎng)升壓站并網(wǎng)點低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為具體實施方式
二所述的風電場接入電網(wǎng)升壓站并網(wǎng)點低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為具體實施方式
三所述的風電場接入電網(wǎng)升壓站并網(wǎng)點低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式所述風電場接入電網(wǎng)升壓站并網(wǎng)點低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)，它包括信號隔離轉(zhuǎn)換部件I、多通道同步采集卡
2、核心控制器3、存儲器4和整流供電電源5 ;所述信號隔離轉(zhuǎn)換部件I由電壓信號隔離轉(zhuǎn)換組件1-1和電流信號隔離轉(zhuǎn)換組件1-2組成；所述電壓信號隔離轉(zhuǎn)換組件1-1的電壓信號輸入端與外部電壓互感器的電壓信號輸出端相連；所述電流信號隔離轉(zhuǎn)換組件1-2的電流信號輸入端與外部電流互感器的電流信號輸出端相連；所述多通道同步采集卡2的電壓信號輸入端與電壓信號隔離轉(zhuǎn)換組件i-ι的電壓信號輸出端相連；所述多通道同步采集卡2的電流信號輸入端與電流信號隔離轉(zhuǎn)換組件1-2的電流信號輸出端相連；所述多通道同步采集卡2的采集信號輸出端與核心控制器3的采集信號輸入端相連；所述核心控制器3的存儲數(shù)據(jù)輸出輸入端與存儲器4的存儲數(shù)據(jù)輸出輸入端相連；所述整流供電電源5的供電端同時與電壓信號隔離轉(zhuǎn)換組件1-1的受電端、電流信號隔離轉(zhuǎn)換組件1-2的受電端、多通道同步采集卡2的受電端、核心控制器3的受電端和存儲器4的受電端相連?！0008]具體實施方式
二 結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一不同點在于它還增加了顯示器6 ;所述顯示器6的顯示信號輸入端與核心控制器3的顯示信號輸出端相連。其它組成和連接方式與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一或二不同點在于它還增加了數(shù)據(jù)通訊模塊7 ;所述數(shù)據(jù)通訊模塊7的通訊數(shù)據(jù)輸出輸入端與核心控制器3的通訊數(shù)據(jù)輸出輸入端相連。其它組成和連接方式與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
三不同點在于所述數(shù)據(jù)通訊模塊7采用有線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通訊模塊或無線數(shù)據(jù)通訊模塊。其它組成和連接方式與具體實施方式
三相同。本實用新型的工作原理當風電場通過升壓站并網(wǎng)運行時，由信號隔離轉(zhuǎn)換部件I通過升壓站主變壓器高低壓側(cè)分別通過互感器接入入電壓和電流，并將隔離轉(zhuǎn)換后的各個電氣量輸出到多通道同步采集卡2中。多通道同步采集卡2采用高速同步采集卡，多通道同步采集卡2將受到的采樣信號發(fā)送給核心控制器3并完成各項電能質(zhì)量參數(shù)的測量和計算功能，并將數(shù)據(jù)自動存儲到存儲器3中。它還包括顯示器6波形顯示等功能。增加數(shù)據(jù)通訊模塊7是為了配合電網(wǎng)公司實時監(jiān)測風電場并網(wǎng)情況而開發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，自動將數(shù)據(jù)文件上傳到調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫。 信號隔離轉(zhuǎn)換部件I通過升壓站主變壓器高壓側(cè)通過互感器接入電壓和電流，接入相電壓Ua、Ub和Uc，相電流la、Ib和Ic，這樣可以采集計算的電氣量是主變壓器高壓側(cè)的相電壓、相電流、有功功率和無功功率。將這些接入的電氣量都隔離轉(zhuǎn)換成低于IOV的電壓信號，然后將所有信號輸出到多通道同步采集卡2中。多通道同步采集卡2的通道可以任意設置成電流通道或電壓通道，這樣就可以方便的適應不同風電場的升壓站情況，達到通用性。監(jiān)測過程根據(jù)需要監(jiān)測的風電場升壓站變壓器高壓側(cè)的電壓等級設定不同的電壓啟動值、采集主程序同時啟動。通過信號隔離轉(zhuǎn)換部件I將電壓互感器和電流互感器的電氣信號接入本裝置的測量通道進行實時在線監(jiān)測，在采集到半滿數(shù)據(jù)后，通過監(jiān)測采集程序開始傳輸此半滿數(shù)據(jù)，而多通道同步采集卡2則繼續(xù)進行下一個半滿的數(shù)據(jù)采集。程序計算當前半滿的數(shù)據(jù)，得到的各個電壓通道的濾波后的峰值，與之前各個通道設定的初始值進行比較，如果任意通道比較的差值都沒有超過對應通道的啟動值，則當前的峰值被設定為新的初始值，繼續(xù)等待新的半滿比較數(shù)據(jù)采集完成，來進行循環(huán)的比較；如果某一通道比較的差值超過了啟動值，則開始記錄所有的通道的數(shù)據(jù)，連續(xù)記錄5秒的時間長度，同時將上一個半滿的數(shù)據(jù)作為記錄的開始，這樣得到的波形則包括電壓變化前和變化后的完整波形曲線。在記錄完成一次5秒時間長度的數(shù)據(jù)后，將記錄的數(shù)據(jù)進行濾波等數(shù)據(jù)處理，將最終數(shù)據(jù)存儲到存儲器4中，繼續(xù)進行數(shù)據(jù)采集過程。核心控制器3通過內(nèi)部設定閾值或風電場升壓站并網(wǎng)點針對電壓變化情況，以判斷風電場接入電網(wǎng)的是否達到低電壓穿越要求。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
權利要求1.風電場接入電網(wǎng)升壓站并網(wǎng)點低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于它包括信號隔離轉(zhuǎn)換部件(I)、多通道同步采集卡(2)、核心控制器(3)、存儲器(4)和整流供電電源(5);所述信號隔離轉(zhuǎn)換部件(I)由電壓信號隔離轉(zhuǎn)換組件(1-1)和電流信號隔離轉(zhuǎn)換組件(1-2)組成；所述電壓信號隔離轉(zhuǎn)換組件(1-1)的電壓信號輸入端與外部電壓互感器的電壓信號輸出端相連；所述電流信號隔離轉(zhuǎn)換組件(1-2)的電流信號輸入端與外部電流互感器的電流信號輸出端相連；所述多通道同步采集卡(2)的電壓信號輸入端與電壓信號隔離轉(zhuǎn)換組件(1-1)的電壓信號輸出端相連；所述多通道同步采集卡(2)的電流信號輸入端與電流信號隔離轉(zhuǎn)換組件(1-2)的電流信號輸出端相連；所述多通道同步采集卡(2)的采集信號輸出端與核心控制器⑶的采集信號輸入端相連；所述核心控制器⑶的存儲數(shù)據(jù)輸出輸入端與存儲器(4)的存儲數(shù)據(jù)輸出輸入端相連；所述整流供電電源(5)的供電端同時與電壓信號隔離轉(zhuǎn)換組件(1-1)的受電端、電流信號隔離轉(zhuǎn)換組件(1-2)的受電端、多通道同步采集卡⑵的受電端、核心控制器⑶的受電端和存儲器⑷的受電端相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的風電場接入電網(wǎng)升壓站并網(wǎng)點低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于它還包括顯示器出)；所述顯示器￠)的顯示信號輸入端與核心控制器(3)的顯不信號輸出端相連。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的風電場接入電網(wǎng)升壓站并網(wǎng)點低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于它還包括數(shù)據(jù)通訊模塊(7);所述數(shù)據(jù)通訊模塊(7)的通訊數(shù)據(jù)輸出輸入端與核心控制器(3)的通訊數(shù)據(jù)輸出輸入端相連。
4.根據(jù)權利要求3所述的風電場接入電網(wǎng)升壓站并網(wǎng)點低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)通訊模塊(7)采用有線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通訊模塊或無線數(shù)據(jù)通訊模塊。
專利摘要風電場接入電網(wǎng)升壓站并網(wǎng)點低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)。它涉及電網(wǎng)低電壓穿越能力在線監(jiān)測系統(tǒng)。它為解決目前我國尚沒有專門用于在線監(jiān)測接入電網(wǎng)的風電場的低電壓穿越能力的系統(tǒng)，無法滿足為保障電網(wǎng)穩(wěn)定安全而針對風電場接入電網(wǎng)進行實時低電壓穿越能力在線監(jiān)測的系統(tǒng)的問題。電壓、電流信號隔離轉(zhuǎn)換組件的電壓和電流信號輸入端分別與外部電壓、電流互感器的電壓和電流信號輸出端相連；電壓、電流信號隔離轉(zhuǎn)換組件的信號輸出端連多通道同步采集卡信號輸入端；多通道同步采集卡的采集信號輸出端與核心控制器的采集信號輸入端相連；核心控制器的存儲數(shù)據(jù)輸出輸入端與存儲器的存儲數(shù)據(jù)輸出輸入端相連；它廣泛適用于風電場的升壓站中。
文檔編號G01R31/00GK202748429SQ201220476399
公開日2013年2月20日 申請日期2012年9月18日 優(yōu)先權日2012年9月18日
發(fā)明者韓冰, 陳孟楊, 王孝余, 溫祥龍 申請人:黑龍江省電力科學研究院, 國家電網(wǎng)公司