一種風機功率預測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及電力行業(yè)的一種風機功率預測裝置，其包括，經采集裝置與氣象臺的氣象數據庫相連接的功率轉換裝置，所述的功率轉換裝置與輸出裝置相連接；采集裝置經控制開關電路與氣象臺的氣象數據庫相連接的；所述的控制開關電路至少包括，相并聯的手動控制開關和定時開關；所述的定時開關包括殼體，殼體內設有由驅動電機帶動旋轉的彈片，殼體側壁上設有凸出的、同時與彈片相接觸或脫離的第一觸點和第二觸點，第一觸點與氣象數據庫相連，第二觸點與采集裝置相連。通過上述設置，實現對天氣數據的及時采集，以達到對風機功率的及時預判。同時，本實用新型結構簡單、效果顯著，適于推廣使用。
【專利說明】—種風機功率預測裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力行業(yè)的一種風機功率預測裝置。

【背景技術】
[0002]把風的動能轉變成機械動能，再把機械能轉化為電力動能，這就是風力發(fā)電。風力發(fā)電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。依據目前的風車技術，大約是每秒三米的微風速度(微風的程度)，便可以開始發(fā)電。風力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因為風力發(fā)電不需要使用燃料，也不會產生輻射或空氣污染。
[0003]我國的風力資源極為豐富，絕大多數地區(qū)的平均風速都在每秒3米以上，特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼，平均風速更大；有的地方，一年三分之一以上的時間都是大風天。在這些地區(qū)，現在已有不少成功的中、小型風力發(fā)電裝置在運轉，發(fā)展風力發(fā)電是很有前途的。
[0004]風力發(fā)電最大的缺陷是不穩(wěn)定，風力發(fā)電本身具有波動性、間歇性、低能量密度、不可控等特點，因而風電功率也是波動的、間歇的，系統(tǒng)在運行時必須考慮留有足夠的備用電源和調峰容量，以保證風電出力不足時能夠正常向用戶供電，這就增加了對電網計劃和調度的難度。風電功率預測成為電力系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，但是由于一年四季變化較快，使得不同季節(jié)、不同天氣現象使精確預報風場風況變得較為困難。但風力的大小符合一定的氣象、氣候、季節(jié)規(guī)律，通過對風電場發(fā)電量進行短期和中期的準確預測，可以大幅降低電網旋轉備用容量，從而有效降低風力發(fā)電系統(tǒng)成本，并且為電網運行調度提供可靠的依據。
[0005]現有技術提出了一些對風機功率預測的技術方案:
[0006]如申請?zhí)枮镃N:201210270617.6的中國專利，本發(fā)明提供了一種風電場功率預測方法和預測裝置。該風電場功率預測方法包括:自氣象臺的氣象數據庫獲取天氣預報數據；利用功率轉換裝置對天氣預報數據進行優(yōu)化計算以得到風電場的氣象預測數據，使用預先建立的統(tǒng)計模型中氣象數據與輸出功率的對應關系按照氣象預測數據得出風電場的功率預測數據；最后經輸出裝置輸出功率預測數據。
[0007]但是，上述技術方案存在如下問題:氣象臺的氣象數據是定時更新的，功率轉換裝置若時刻進行數據采集，會造成重復工作；若人工判斷采集，容易造成預測不及時。
[0008]基于以上需要，特提出本實用新型。
實用新型內容
[0009]本實用新型提供一種風機功率預測裝置，以實現對風電機組風力發(fā)電有效預測的目的；另一目的在于提供一種風機功率預測裝置，以對氣象數據進行定時采集，達到對風機功率及時預測判斷的目的；再一目的在于提供一種定時開關，以實現對天氣數據進行采集的采集裝置進行定時通斷、自動控制的目的。
[0010]本實用新型的技術方案是:一種風機功率預測裝置，其包括，經采集裝置與氣象臺的氣象數據庫相連接的功率轉換裝置，所述的功率轉換裝置與輸出裝置相連接；
[0011]采集裝置經控制開關電路與氣象臺的氣象數據庫相連接的；所述的控制開關電路至少包括，相并聯的手動控制開關和定時開關；
[0012]所述的定時開關包括殼體，殼體內設有由驅動電機帶動旋轉的彈片，殼體側壁上設有凸出的、同時與彈片相接觸或脫離的第一觸點和第二觸點，第一觸點與氣象數據庫相連，第二觸點與采集裝置相連。
[0013]進一步，所述的彈片由直條形銅片構成，驅動電機的輸出軸與彈片的中心處相固定連接。
[0014]進一步，殼體呈方形，驅動電機安裝于殼體的一側壁外側，驅動電機的輸出軸垂直穿過該側壁，輸出軸的穿入端與彈片的中心相固定連接，帶動彈片繞輸出軸軸線旋轉；
[0015]所述的輸出軸軸線設于該側壁的中心處，彈片與驅動電機的輸出軸軸線相垂直。
[0016]進一步，與驅動電機相鄰的殼體兩側壁上分別向殼體內凸出設置第一觸點和第二觸點；第一觸點和第二觸點均與彈片處于同一豎直面中；所述的第一觸點和第二觸點相對驅動電機的輸出軸軸線對稱設置。
[0017]進一步，第一觸點和第二觸點之間的距離稍小于彈片的軸線長度。
[0018]進一步,彈片的軸線長度與第一觸點和第二觸點間距離的差值為2mm。
[0019]進一步，手動控制開關的兩端分別與氣象數據庫和采集裝置相連接。
[0020]進一步，所述的功率轉換裝置由相互并聯連接的春季功率轉換裝置、夏季功率轉換裝置、秋季功率轉換裝置和冬季功率轉換裝置構成。
[0021]進一步，春季功率轉換裝置與第一控制開關串聯；夏季功率轉換裝置與第二控制開關串聯；秋季功率轉換裝置與第三控制開關串聯和冬季功率轉換裝置與第四控制開關串聯。
[0022]進一步，所述的氣象數據庫經光纖通道與功率轉換裝置相連接。
[0023]進一步，所述的輸出裝置由顯示屏構成。
[0024]進一步，所述的功率轉換裝置與供電電源相連接。
[0025]進一步，所述的功率轉換裝置與存儲器相連接。
[0026]本實用新型的有益效果是:
[0027]1、采用本實用新型技術方案就可采集獲取風電場的發(fā)電機功率,實現對風力發(fā)電的有效預測，進而可根據預測結果制定發(fā)電計劃，降低電網旋轉備用容量，為電網運行調度提供可靠的依據；
[0028]2、采集裝置經控制開關電路與氣象數據庫相連接，不僅使得對天氣數據可自動定時采集，還可人工手動對天氣數據進行采集，即保證了數據采集的智能化、又保證了突發(fā)天氣變化時進行手動采集判斷的目的；
[0029]3、通過設置由驅動電機帶動旋轉的彈片構成的定時開關，提高了對天氣數據定時采集的可靠性和準確性；
[0030]4、通過設置并聯的春、夏、秋、冬季功率轉換裝置，實現不同季節(jié)應用不同功率轉換裝置預測發(fā)電效率，以提高預測精確性的目的。
[0031]同時，本實用新型結構簡單、效果顯著，適于推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0033]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0034]圖2是本實用新型中定時開關的結構示意圖；
[0035]圖3a至圖3c是定時開關不同狀態(tài)時的結構示意圖；
[0036]圖4是本實用新型實施例二中的結構示意圖；
[0037]兀件說明:1一氣象數據庫，2—米集裝置，3—功率轉換裝置，4一顯不屏,5—供電電源，6—存儲器，7—控制開關電路，
[0038]71 一手動控制開關，72—定時開關，73—殼體，74一驅動電機，75—彈片，76—第一觸點，77—第二觸點，78—輸出軸，79—第一側壁，70—第二側壁，
[0039]31—春季功率轉換裝置，32—夏季功率轉換裝置，33—秋季功率轉換裝置，34—冬季功率轉換裝置，35—第一控制開關，36—第二控制開關，37—第三控制開關，38—第四控制開關。

【具體實施方式】
[0040]如圖1所示，本實施例公開了一種風機功率預測裝置，其包括，經采集裝置2與氣象臺的氣象數據庫I相連接的功率轉換裝置3，所述的功率轉換裝置3與輸出裝置相連接；采集裝置2經控制開關電路7與氣象臺的氣象數據庫I相連接的；所述的控制開關電路7至少包括，相并聯的手動控制開關71和定時開關72。氣象臺將氣象數據庫I中的實時氣象數據經采集裝置2進行采集后傳輸至功率轉換裝置3，功率轉換裝置3將實時氣象數據轉換為預測風電機發(fā)電功率，并將所預測的風電機發(fā)電功率發(fā)送至輸出裝置，反饋至風電機組監(jiān)控室。
[0041]在上述采集過程中，控制開關電路7的工作狀態(tài)如下:
[0042]1、正常情況下，手動控制開關71處于斷開狀態(tài)，定時開關72每相隔一定時間間隔t打開一次，使得采集裝置每個時間間隔t對氣象數據進行一次采集；
[0043]2、天氣突變時，手動控制開關72處于打開狀態(tài)，定時開關72停止供電，使得采集裝置對氣象數據進行實時采集。
[0044]本實施例中，所述的氣象數據庫I經光纖通道與功率轉換裝置3相連接，以實現氣象數據的實時傳輸。所述的輸出裝置由顯示屏4構成，以將功率轉換裝置3得出的風電機發(fā)電功率顯示出來。
[0045]本實施例中，所述的功率轉換裝置3與供電電源5相連接；優(yōu)選的，所述供電電源5由220V交流電源構成，還可以由蓄電池替代。所述的功率轉換裝置3與存儲器6相連接；優(yōu)選的，所述的存儲器6由存儲硬盤構成，存儲硬盤經數據線與功率轉換裝置3相連接。
[0046]實施例一
[0047]如圖2至圖3所示，本實施例中，所述的定時開關72包括殼體73，殼體73內設有由驅動電機74帶動旋轉的彈片75，殼體73側壁上設有凸出的、同時與彈片75相接觸或脫離的第一觸點76和第二觸點77，第一觸點76與氣象數據庫I相連，第二觸點77與采集裝置2相連。
[0048]本實施例中，所述的彈片75由直條形銅片構成，驅動電機74的輸出軸78與彈片75的中心處相固定連接。
[0049]殼體73呈方形，驅動電機74安裝于殼體的第一側壁79外側，驅動電機74的輸出軸78垂直穿過第一側壁79，輸出軸78的穿入端與彈片75的中心相固定連接，帶動彈片75繞輸出軸78軸線旋轉；所述的輸出軸78的軸線設于第一側壁79的中心處，彈片75與驅動電機74的輸出軸78軸線相垂直，使得彈片在與第一側壁相平行的平面中繞輸出軸軸線進行旋轉。
[0050]如圖3a至圖3c所示，本實施例中，與第一側壁79相鄰的殼體73兩第二側壁70上分別向殼體73內凸出設置第一觸點76和第二觸點77 ;第一觸點76和第二觸點77的軸線均與彈片75的軸線處于同一豎直面中；所述的第一觸點76和第二觸點77相對驅動電機74的輸出軸78軸線對稱設置。
[0051]第一觸點76和第二觸點77之間的距離稍小于彈片75的軸線長度；優(yōu)選的，彈片75的軸線長度與第一觸點76和第二觸點77間距離的差值為2mm。
[0052]定時開關72在彈片旋轉過程中，依次經過圖3a、圖3b和圖3c所示的位置，具體工作步驟如下:
[0053]1、在驅動電機帶動下旋轉的彈片，在旋轉至如圖3a所示的位置處時，彈片的兩端可同時與第一觸點和第二觸點相接觸，使得采集裝置對天氣數據進行采集；
[0054]2、在彈片繼續(xù)旋轉至如圖3b處，彈片在電機旋轉作用力和與觸點的接觸力共同作用下，產生彈性形變，但彈片的兩端依然同時與第一觸點和第二觸點相接觸；
[0055]3、彈片繼續(xù)旋轉至如圖3c處，彈片的兩端與第一觸點和第二觸點相脫離，并且彈片回復彈性變形至正常狀態(tài)。
[0056]從而，實現了以一定的頻率對天氣數據自動采集、自動預判風電機發(fā)電功率，提高預判精確性的目的。
[0057]本實施例中，所述的間隔時間t為30min至12小時；優(yōu)選的，所述的間隔時間t為30min，即彈片每隔一間隔時間t繞驅動電機的旋轉軸軸線旋轉半周，以提高檢測的精確性。
[0058]本實施例中，手動控制開關71的兩端分別與氣象數據庫I和采集裝置2相連接。從而，在突發(fā)天氣變化時，人工手動對天氣數據進行采集，即保證了數據采集的智能化、又保證了進行手動采集判斷的目的。
[0059]本實施例中，所述的間隔時間t為30min至12小時；優(yōu)選的，所述的間隔時間t為30min,以提高檢測的精確性。
[0060]實施例二
[0061]如圖4所示，本實施例中，進一步，所述的功率轉換裝置3由相互并聯連接的春季功率轉換裝置31、夏季功率轉換裝置32、秋季功率轉換裝置33和冬季功率轉換裝置34構成。
[0062]春季功率轉換裝置31與第一控制開關35串聯；夏季功率轉換裝置32與第二控制開關36串聯；秋季功率轉換裝置33與第三控制開關37串聯和冬季功率轉換裝置34與第四控制開關38串聯。
[0063]從而，在春季時，開啟第一控制開關35，閉合第二控制開關36、第三控制開關37和第四控制開關38，使實時氣象數據由春季功率轉換裝置預測得出風電機發(fā)電功率；在夏季時，開啟第二控制開關，閉合第一控制開關、第三控制開關和第四控制開關，使實時氣象數據由夏季功率轉換裝置預測得出風電機發(fā)電功率；在秋季時，開啟第三控制開關，閉合第一控制開關、第二控制開關和第四控制開關，使實時氣象數據由秋季功率轉換裝置預測得出風電機發(fā)電功率；在冬季時，開啟第四控制開關，閉合第一控制開關、第二控制開關和第三控制開關，使實時氣象數據由冬季功率轉換裝置預測得出風電機發(fā)電功率。通過上述裝置，實現不同季節(jié)應用不同功率轉換裝置預測發(fā)電效率，以提高預測精確性的目的。
[0064]需要注意的是，上述具體實施例僅僅是示例性的，在本實用新型的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形落在本實用新型的保護范圍內。
[0065]本領域技術人員應該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實用新型的目的，并非用于限制本實用新型。本實用新型的保護范圍由權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種風機功率預測裝置，其包括，經采集裝置⑵與氣象臺的氣象數據庫⑴相連接的功率轉換裝置(3)，所述的功率轉換裝置(3)與輸出裝置相連接； 其特征在于:采集裝置(2)經控制開關電路(7)與氣象臺的氣象數據庫(I)相連接的；所述的控制開關電路(7)至少包括，相并聯的手動控制開關(71)和定時開關(72)； 所述的定時開關(72)包括殼體(73)，殼體(73)內設有由驅動電機(74)帶動旋轉的彈片(75)，殼體(73)側壁上設有凸出的、同時與彈片(75)相接觸或脫離的第一觸點(76)和第二觸點(77)，第一觸點(76)與氣象數據庫(I)相連，第二觸點(77)與采集裝置(2)相連。
2.根據權利要求1所述的一種風機功率預測裝置，其特征在于:所述的彈片(75)由直條形銅片構成，驅動電機(74)的輸出軸(78)與彈片(75)的中心處相固定連接。
3.根據權利要求2所述的一種風機功率預測裝置，其特征在于:殼體(73)呈方形，驅動電機(74)安裝于殼體的一側壁外側，驅動電機(74)的輸出軸(78)垂直穿過該側壁，輸出軸(78)的穿入端與彈片(75)的中心相固定連接，帶動彈片(75)繞輸出軸(78)軸線旋轉； 所述的輸出軸(78)軸線設于該側壁的中心處，彈片(75)與驅動電機(74)的輸出軸(78)軸線相垂直。
4.根據權利要求3所述的一種風機功率預測裝置，其特征在于:與驅動電機(74)相鄰的殼體(73)兩側壁上分別向殼體(73)內凸出設置第一觸點(76)和第二觸點(77);第一觸點(76)和第二觸點(77)均與彈片(75)處于同一豎直面中；所述的第一觸點(76)和第二觸點(77)相對驅動電機(74)的輸出軸(78)軸線對稱設置。
5.根據權利要求4所述的一種風機功率預測裝置，其特征在于:第一觸點(76)和第二觸點(77)之間的距離稍小于彈片(75)的軸線長度。
6.根據權利要求5所述的一種風機功率預測裝置，其特征在于:彈片(75)的軸線長度與第一觸點(76)和第二觸點(77)間距離的差值為2mm。
7.根據權利要求1至6任一所述的一種風機功率預測裝置，其特征在于:手動控制開關(71)的兩端分別與氣象數據庫(I)和采集裝置(2)相連接。
8.根據權利要求7所述的一種風機功率預測裝置，其特征在于:所述的氣象數據庫(I)經光纖通道與功率轉換裝置(3)相連接；所述的輸出裝置由顯示屏(4)構成。
9.根據權利要求7所述的一種風機功率預測裝置，其特征在于:所述的功率轉換裝置(3)與供電電源(5)相連接。
10.根據權利要求7所述的一種風機功率預測裝置，其特征在于:所述的功率轉換裝置(3)與存儲器(6)相連接。
【文檔編號】G06Q50/06GK204155308SQ201420601030
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權日:2014年3月26日
【發(fā)明者】張超, 王吉遠, 張辰源 申請人:中國大唐集團新能源股份有限公司, 北京普華億能風電技術有限公司