專利名稱：一種千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電網(wǎng)系統(tǒng)管理技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及ー種千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。
技術(shù)背景目前，在風(fēng)資源條件較好的地區(qū)設(shè)立測(cè)風(fēng)塔，并長時(shí)間對(duì)距測(cè)風(fēng)塔10m、30m、50m、70m和IOOm處測(cè)量的風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)據(jù)的觀測(cè)收集，得到ー個(gè)地區(qū)風(fēng)能情況的變化，然后據(jù)此確定該地區(qū)的風(fēng)能資源，為風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)提供前期服務(wù)。丹麥、德國等發(fā)達(dá)國家風(fēng)能主要是分布式接入，測(cè)風(fēng)塔的建設(shè)主要目的是評(píng)估區(qū)域風(fēng)能資源，為風(fēng)電場(chǎng)選址提供幫助。國內(nèi)測(cè)風(fēng)塔的建設(shè)和使用，氣象部門也都應(yīng)用于當(dāng)?shù)仫L(fēng)資源的普查以及風(fēng)電場(chǎng)的選址，并未有其它相關(guān)應(yīng)用。而在測(cè)風(fēng)塔應(yīng)用于風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方面，國外考慮到測(cè)風(fēng)塔的建設(shè)要花費(fèi)額外的費(fèi)用，主要是將已有的測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)應(yīng)用于預(yù)測(cè)模型中，還沒有對(duì)測(cè)風(fēng)塔進(jìn)行ー個(gè)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和優(yōu)化，未開展相關(guān)的研究。國內(nèi)外對(duì)風(fēng)資源的研究上，多集中于大尺度全國乃至全球的風(fēng)資源評(píng)估，或小尺度的風(fēng)電場(chǎng)微觀選址、單個(gè)測(cè)風(fēng)塔選址的研究工作，而區(qū)域內(nèi)風(fēng)資源中尺度的風(fēng)資源評(píng)估，針對(duì)風(fēng)電基地的測(cè)風(fēng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的相關(guān)工作并不多見。隨著全國范圍內(nèi)風(fēng)電基地的建設(shè)，部分風(fēng)電場(chǎng)周邊也建設(shè)了單個(gè)測(cè)風(fēng)塔，以用于觀測(cè)記錄風(fēng)況。但針對(duì)整個(gè)風(fēng)電基地中尺度層面上，進(jìn)行實(shí)時(shí)風(fēng)況觀測(cè)、記錄及應(yīng)用的情況之前還未有。在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在實(shí)時(shí)性差、數(shù)據(jù)量小、精確度低與應(yīng)用范圍小等缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)上述問題，提出ー種千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性好、數(shù)據(jù)量大、精確度高與應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是ー種千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，包括與多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)匹配設(shè)置的多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)，以及與所述多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)通信連接、且用于統(tǒng)一管控多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔的中心站。進(jìn)ー步地，所述中心站包括中心計(jì)算機(jī)與公網(wǎng)終端，所述中心計(jì)算機(jī)通過公網(wǎng)終端與多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)通信連接。進(jìn)ー步地，在所述多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)中，每個(gè)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)至少包括用干與中心站進(jìn)行通信的遙測(cè)站，用于為各用電設(shè)備供電的電源模塊，以及用于采集風(fēng)況的測(cè)風(fēng)塔及風(fēng)速、風(fēng)向采集設(shè)備；所述中心計(jì)算機(jī)通過公網(wǎng)終端，與每個(gè)遙測(cè)站通信連接；所述測(cè)風(fēng)塔及電源模塊，分別與遙測(cè)站連接。[0013]進(jìn)ー步地，每個(gè)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)，至少還包括本地通信串ロ，所述本地通信串ロ與遙測(cè)站連接。進(jìn)ー步地，每個(gè)遙測(cè)站，至少包括設(shè)在實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔的數(shù)據(jù)采集器、GPRS模塊與天線；所述數(shù)據(jù)采集器、GPRS模塊與天線依次連接，并通過公網(wǎng)終端與中心站通信連接；所述電源模塊與數(shù)據(jù)采集器連接。進(jìn)ー步地，所述測(cè)風(fēng)塔，至少包括依次與數(shù)據(jù)采集器連接的風(fēng)速計(jì)、風(fēng)向計(jì)及模擬適配器。進(jìn)ー步地，所述測(cè)風(fēng)塔，至少包括依次與數(shù)據(jù)采集器連接的風(fēng)速計(jì)、風(fēng)向計(jì)及模擬適配器，以及連接在模擬適配器上的溫度計(jì)。進(jìn)ー步地，所述測(cè)風(fēng)塔，至少包括依次與數(shù)據(jù)采集器連接的風(fēng)速計(jì)、風(fēng)向計(jì)及模擬適配器，以及連接在所述模擬適配器上的氣壓計(jì)。
·[0018]進(jìn)ー步地，所述電源模塊，至少包括蓄電池和太陽能電池系統(tǒng)；所述太陽能電池系統(tǒng)，包括依次與數(shù)據(jù)采集器連接的太陽能電池板與電源穩(wěn)壓器。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集器的型號(hào)為ACS300-MM。本實(shí)用新型所述實(shí)施例的千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，包括與多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)匹配設(shè)置的多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)，以及與多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)通信連接、且用于統(tǒng)一管控多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔的中心站；可以實(shí)現(xiàn)覆蓋某一大型風(fēng)電基地的實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)網(wǎng)絡(luò)需要，實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)仫L(fēng)況的定時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過GPRS等通信方式，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)風(fēng)況的監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)，并應(yīng)用于風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)時(shí)性差、數(shù)據(jù)量小、精確度低與應(yīng)用范圍小的缺陷，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性好、數(shù)據(jù)量大、精確度高與應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。

附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)ー步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中圖I為根據(jù)本實(shí)用新型千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本實(shí)用新型千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的工作原理示意圖；圖3為根據(jù)本實(shí)用新型千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)實(shí)施例中風(fēng)速日變化曲線示意圖；圖4為根據(jù)本實(shí)用新型千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)實(shí)施例中某風(fēng)電基地風(fēng)電場(chǎng)及測(cè)風(fēng)塔位置示意圖。結(jié)合附圖，本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下11、12、13-風(fēng)速計(jì)或風(fēng)向計(jì)；2_溫度計(jì)；3_氣壓計(jì)；41、42、43-模擬適配器；5-蓄電池；6-太陽能電池板；7_電源穩(wěn)壓器；8_天線；9_數(shù)據(jù)采集器；10-GPRS模塊；11_本地通ィ目串ロ ; 12-中心計(jì)算機(jī)；13-公網(wǎng)終端。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，如圖I-圖4所示，提供了ー種千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。如圖I和圖2所示，本實(shí)施例包括與多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)匹配設(shè)置的多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)，
以及與所述多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)通信連接、且用于統(tǒng)一管控多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)的中心站。其中，中心站包括中心計(jì)算機(jī)12與公網(wǎng)終端13，中心計(jì)算機(jī)通過公網(wǎng)終端與多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)通信連接。在上述多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)中，每個(gè)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)至少包括用干與中心站進(jìn)行通信的遙測(cè)站，用于為各用電設(shè)備供電的電源模塊，用于采集風(fēng)況的測(cè)風(fēng)塔，以及用于實(shí)現(xiàn)本地通信的本地通信串ロ ；中心計(jì)算機(jī)12通過公網(wǎng)終端13，與每個(gè)遙測(cè)站通信連接；測(cè)風(fēng)塔及電源模塊分別與遙測(cè)站連接，本地通信串ロ 11與遙測(cè)站連接。在上述實(shí)施例中，每個(gè)遙測(cè)站，至少包括設(shè)在實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔的數(shù)據(jù)采集器(如型號(hào)為ACS300-MM的數(shù)據(jù)采集器)9、GPRS模塊10與天線8 ;數(shù)據(jù)采集器9、GPRS模塊10與天線8依次連接，并通過公網(wǎng)終端13與中心站通信連接；電源模塊與數(shù)據(jù)采集器9連接。電源模塊，至少包括蓄電池5和太陽能電池系統(tǒng)；太陽能電池系統(tǒng)，包括依次與數(shù)據(jù)采集器連接的太陽能電池板6與電源穩(wěn)壓器7。在上述實(shí)施例中，測(cè)風(fēng)塔至少包括依次與數(shù)據(jù)采集器連接的風(fēng)速計(jì)、風(fēng)向計(jì)(如風(fēng)速計(jì)或風(fēng)向計(jì)11)及模擬適配器(如模擬適配器41)。在上述實(shí)施例中，測(cè)風(fēng)塔至少還可以包括依次與數(shù)據(jù)采集器連接的風(fēng)速計(jì)、風(fēng)向計(jì)(如風(fēng)速計(jì)或風(fēng)向計(jì)12)及模擬適配器(如模擬適配器42)，以及連接在模擬適配器(如模擬適配器42)上的溫度計(jì)2。在上述實(shí)施例中，測(cè)風(fēng)塔至少還可以包括依次與數(shù)據(jù)采集器連接的風(fēng)速計(jì)、風(fēng)向計(jì)(如風(fēng)速計(jì)或風(fēng)向計(jì)13)及模擬適配器(如模擬適配器43)，以及連接在模擬適配器(如模擬適配器43)上的氣壓計(jì)。上述實(shí)施例的千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，涉及風(fēng)資源監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，屬于電網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用于風(fēng)電預(yù)測(cè)的風(fēng)能監(jiān)測(cè)及風(fēng)能資源獲取，是針對(duì)千萬千瓦級(jí)的大規(guī)模風(fēng)電基地，適用于場(chǎng)址連成片的大型風(fēng)電基地；涉及的大規(guī)模風(fēng)電基地布局，結(jié)合測(cè)風(fēng)塔距離風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，以及上下游效應(yīng)效果，完成測(cè)風(fēng)塔的合理布局，以達(dá)到風(fēng)電基地測(cè)風(fēng)需要；該測(cè)風(fēng)網(wǎng)絡(luò)布局，進(jìn)行測(cè)風(fēng)塔的實(shí)時(shí)改造，以使測(cè)風(fēng)塔能達(dá)到定時(shí)(如每5分鐘)進(jìn)行一次實(shí)時(shí)風(fēng)況的采集及監(jiān)測(cè)，并通過GPRS模塊等通信方式傳至中心站。該千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，可以應(yīng)用到實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)于風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，完成測(cè)風(fēng)塔周圍風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)；同時(shí)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)應(yīng)用于風(fēng)能預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，完成風(fēng)能預(yù)測(cè)的校驗(yàn)工作，應(yīng)用于對(duì)當(dāng)?shù)仫L(fēng)況的監(jiān)測(cè)，便于運(yùn)行人員對(duì)當(dāng)?shù)仫L(fēng)況的實(shí)時(shí)掌握。這種針對(duì)整個(gè)風(fēng)電基地中尺度層面上進(jìn)行實(shí)時(shí)的風(fēng)況觀測(cè)、記錄及應(yīng)用，在國內(nèi)應(yīng)屬首次。下面以酒泉風(fēng)電基地為例，對(duì)上述實(shí)施例的千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的具體實(shí)施，進(jìn)行舉例說明。例如，上述實(shí)施例的千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，可以結(jié)合酒泉千萬千瓦級(jí)大規(guī)模風(fēng)電基地的規(guī)劃范圍，通過上下游效應(yīng)等分析，結(jié)合測(cè)風(fēng)塔距離風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，完成對(duì)酒泉一期風(fēng)電場(chǎng)的測(cè)風(fēng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，并通過所規(guī)劃的測(cè)風(fēng)塔進(jìn)行實(shí)時(shí)改造，完成了大規(guī)模風(fēng)電基地的實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了覆蓋酒泉地區(qū)一期風(fēng)電基地的實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了每5分鐘進(jìn)行一次當(dāng)?shù)仫L(fēng)況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過GPRS等通信方式，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)風(fēng)況的監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)，并應(yīng)用于風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的幾個(gè)方面。在現(xiàn)有技術(shù)中，原有測(cè)風(fēng)塔應(yīng)用于所選地區(qū)風(fēng)況普查及已建風(fēng)電場(chǎng)的后評(píng)估エ 作，単一的測(cè)風(fēng)塔只能提供某點(diǎn)的實(shí)際風(fēng)況情況，也頂多推算出某一定區(qū)域內(nèi)的風(fēng)資源情況，以用于風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)。而短期及超短期風(fēng)電預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，需要間隔5分鐘的實(shí)時(shí)風(fēng)資源數(shù)據(jù)，而現(xiàn)有的測(cè)風(fēng)塔除了采集的間隔為10分鐘之外，另外每天只上傳兩次風(fēng)況數(shù)據(jù)，絕大多數(shù)測(cè)風(fēng)塔為風(fēng)資源普查確定風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址所用，此測(cè)風(fēng)塔都位于風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部，所測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)受到風(fēng)機(jī)尾流影響，不能滿足風(fēng)電預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)所用要求。而單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)外所建測(cè)風(fēng)塔由于獨(dú)立性和缺乏統(tǒng)ー規(guī)劃，未形成網(wǎng)絡(luò)，不能直接為風(fēng)電預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供支撐。酒泉風(fēng)電基地是我國八個(gè)千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地其中之一，也是第一個(gè)實(shí)施建設(shè)的千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地。酒泉風(fēng)電基地截至目前，已經(jīng)完成裝機(jī)560萬千瓦，預(yù)計(jì)于2015年前達(dá)到1400萬裝機(jī)，到2020年達(dá)到2000萬風(fēng)電裝機(jī)。本實(shí)用新型實(shí)施例即是針對(duì)千萬千瓦級(jí)大規(guī)模風(fēng)電基地，進(jìn)行實(shí)時(shí)風(fēng)資源監(jiān)測(cè)及獲取。原有的風(fēng)電場(chǎng)都為單ー風(fēng)電場(chǎng)，裝機(jī)容量在5萬至10萬之間，且風(fēng)電場(chǎng)之間在地域上并未在一起。而酒泉千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地，各10萬和20萬風(fēng)電場(chǎng)同處于ー個(gè)大區(qū)域之內(nèi)，彼此相連，風(fēng)電場(chǎng)之間間距最小只有500米。針對(duì)這么密集成片的大規(guī)模風(fēng)電基地，進(jìn)行的實(shí)時(shí)風(fēng)能網(wǎng)絡(luò)建設(shè)還未曾有過。原有都是只針對(duì)單一風(fēng)電場(chǎng)或是數(shù)個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，進(jìn)行風(fēng)能監(jiān)測(cè)，而本實(shí)用新型實(shí)施例是針對(duì)成片區(qū)域，彼此相連的風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行的實(shí)時(shí)風(fēng)資源監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，所以千萬千瓦級(jí)大規(guī)模風(fēng)電基地是本實(shí)用新型實(shí)施例的特點(diǎn)之一。風(fēng)資源監(jiān)測(cè)與獲取是通過測(cè)風(fēng)塔及其上面的風(fēng)速風(fēng)向傳感器，獲取測(cè)風(fēng)塔10、30、50,70米、100米等層高的每10分鐘風(fēng)速風(fēng)向平均值。測(cè)風(fēng)塔每10分鐘記錄一次各層的平均風(fēng)況信息，并記錄于測(cè)風(fēng)塔的存儲(chǔ)器中，每天兩次通過郵件發(fā)送至用戶處，或由人工定期前往測(cè)風(fēng)塔進(jìn)行取數(shù)。此種方法只能完成對(duì)測(cè)風(fēng)塔所在地區(qū)的風(fēng)況普查和了解，無法達(dá)到實(shí)時(shí)風(fēng)況獲取的要求，也就無法滿足風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)風(fēng)況的要求。而通過對(duì)測(cè)風(fēng)塔進(jìn)行改造，加裝相應(yīng)的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)測(cè)風(fēng)塔每5分鐘測(cè)得一次風(fēng)況信息，并及時(shí)上傳至用戶端，并及時(shí)進(jìn)行測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)應(yīng)用。一套完整的實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔改造系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器、傳感器、電源設(shè)備，通訊設(shè)備組成。數(shù)據(jù)采集器使用南瑞公司研發(fā)的ACS300-MM，傳感器使用測(cè)風(fēng)塔上現(xiàn)有的風(fēng)速風(fēng)向計(jì)，電源設(shè)備包括蓄電池和太陽能板，中間配有過充過放保護(hù)器，通訊設(shè)備可以使用公網(wǎng)終端(如GPRS終端)。[0046]這樣，參見圖1，可以通過測(cè)風(fēng)計(jì)、溫度計(jì)、氣壓計(jì)每一秒鐘測(cè)量一次環(huán)境風(fēng)速、風(fēng)向溫度、氣壓等大氣量，現(xiàn)有的測(cè)風(fēng)塔上都安裝有測(cè)風(fēng)計(jì)、溫度計(jì)、氣壓計(jì)，但普通的測(cè)風(fēng)塔上通過模擬適配器，只能得出10分鐘的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、氣壓等平均值，并且記錄于測(cè)風(fēng)塔的相關(guān)存儲(chǔ)設(shè)備中，每天兩次通過郵件發(fā)送至客戶終端。通過改造，加裝了 ACS300-MM設(shè)備之后，可以把酒泉測(cè)風(fēng)塔上每秒測(cè)量的風(fēng)速、風(fēng)向等環(huán)境值，進(jìn)行5分鐘平均，算出測(cè)風(fēng)塔上各層5分鐘平均的風(fēng)速、風(fēng)向值，并通過GPRS模塊和天線，走移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送至蘭州風(fēng)電中心終端，并進(jìn)行記錄于應(yīng)用。為了能讓ACS300-MM及GPRS模塊正常運(yùn)行，需要對(duì)其進(jìn)行供電，在改造的測(cè)風(fēng)塔上加裝了蓄電池及太陽能電池板，用以對(duì)系統(tǒng)供電。經(jīng)過改造，測(cè)風(fēng)塔由原來每天發(fā)送兩次測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，改成每5分鐘發(fā)送一次實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)，以用于風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)。已改造的測(cè)風(fēng)塔通過GPRS通信模塊，每5分鐘發(fā)送一次測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，發(fā)送需用時(shí)I秒左右，在發(fā)送完測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)之后，數(shù)據(jù)采集器進(jìn)入到休眠狀態(tài)，以減少電能的消耗。已改造的23座測(cè)風(fēng)塔每5分鐘同中心站進(jìn)行通訊，已通訊成功的測(cè)風(fēng)塔同中心站進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其余測(cè)風(fēng)塔暫時(shí)等待，每ー時(shí)刻中心站只能接受一座測(cè)風(fēng)塔的實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)。圖2中所示的遙測(cè)站即為酒泉地區(qū)改造的測(cè)風(fēng)塔，現(xiàn)已完成23座測(cè)風(fēng)塔的改造エ作,23座測(cè)風(fēng)塔已改為每5分鐘一次的實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔。測(cè)風(fēng)塔的數(shù)據(jù)通過GPRS模塊，再經(jīng)過移動(dòng)的公網(wǎng)發(fā)送至蘭州風(fēng)電技術(shù)中心的終端，并儲(chǔ)存于中心計(jì)算機(jī)中，并應(yīng)用于風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)。通過實(shí)時(shí)改造，測(cè)風(fēng)塔達(dá)到風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的需要，所以實(shí)時(shí)風(fēng)資源數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)與獲取是本實(shí)用新型實(shí)施例的特點(diǎn)之ニ。針對(duì)現(xiàn)有的酒泉風(fēng)電基地一期建設(shè)，為了完成對(duì)酒泉風(fēng)電基地一期的風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)覆蓋，為酒泉風(fēng)電基地一期超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，針對(duì)酒泉風(fēng)電基地一期的布局規(guī)劃，從現(xiàn)有的測(cè)風(fēng)塔中挑選了 23座測(cè)風(fēng)塔，完成了實(shí)時(shí)改造，以達(dá)到對(duì)酒泉風(fēng)電基地一期的風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。進(jìn)行實(shí)時(shí)改造的測(cè)風(fēng)塔的選取的條件如下⑴改造的測(cè)風(fēng)塔在風(fēng)電場(chǎng)的外圍，不在風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部，測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)不會(huì)受到風(fēng)機(jī)尾流效應(yīng)的影響；⑵通過上下游效應(yīng)等分析，確定了酒泉地區(qū)測(cè)風(fēng)塔與風(fēng)電場(chǎng)之間的間距，以達(dá)到測(cè)風(fēng)塔同風(fēng)電場(chǎng)較好的相關(guān)性； 測(cè)風(fēng)塔應(yīng)在風(fēng)電場(chǎng)及風(fēng)電基地的上風(fēng)向，或與風(fēng)電場(chǎng)主風(fēng)向平行的位置上；現(xiàn)有23座測(cè)風(fēng)塔已基本滿足現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)的超短期風(fēng)電預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的需要；測(cè)風(fēng)塔及風(fēng)電基地的分布參見圖4。圖4為酒泉地區(qū)和白銀所改造測(cè)風(fēng)塔的具體位置圖，從圖4中可見，對(duì)于酒泉風(fēng)電基地一期的規(guī)劃布局(圖4中緑色部分)，所改造的測(cè)風(fēng)塔，已基本可以覆蓋酒泉風(fēng)電基地一期所有風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)需要。完成了對(duì)風(fēng)電基地一期各風(fēng)電場(chǎng)的周圍實(shí)時(shí)風(fēng)況數(shù)據(jù)的測(cè)取，便可根據(jù)結(jié)合實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行各風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。在圖4中，綠顏色的為已建風(fēng)電場(chǎng)，圓圈為已改造的實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔，從圖4中可見，實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔已基本覆蓋于酒泉風(fēng)電基地一期周圍，基本滿足酒泉風(fēng)電基地一期的實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)監(jiān)測(cè)的需要，完成了酒泉風(fēng)電基地一期風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。針對(duì)大規(guī)模風(fēng)電基地，對(duì)風(fēng)電基地整體布局考慮的風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)是本實(shí)用新型實(shí)施例的特點(diǎn)之三。測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)從外網(wǎng)傳至內(nèi)網(wǎng)三區(qū)的風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)中，并記錄于風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)庫中，以用于風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)中，對(duì)測(cè)風(fēng)塔臨近風(fēng)電場(chǎng)的超短期預(yù)測(cè)。超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)中，風(fēng)電場(chǎng)如沒有臨近的實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔，將無法進(jìn)行超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法，建立起實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)與風(fēng)電出力對(duì)應(yīng)關(guān)系，再結(jié)合實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行O 4小時(shí)的超短期風(fēng)電預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。另外在風(fēng)能預(yù)測(cè)系統(tǒng)中，對(duì)17座實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔及34座風(fēng)電場(chǎng)設(shè)置了預(yù)報(bào)節(jié)點(diǎn)。風(fēng)能預(yù)測(cè)首先對(duì)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)進(jìn)行降尺度處理，在降尺度處理時(shí)選擇此51個(gè)點(diǎn)作為預(yù)測(cè)節(jié)點(diǎn)，對(duì)降尺度之后的風(fēng)況預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以校正風(fēng)能預(yù)測(cè)結(jié)果，以提高風(fēng)能預(yù)測(cè)的精度。具體參見下面的表一與表ニ。表一 II mh I 05b06 ι Γ 07h Γ mb
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UJ50.2K0-24U-2H17表一和表ニ顯示的是對(duì)酒泉地區(qū)風(fēng)電基地的風(fēng)能預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，建立了對(duì)酒泉地區(qū)51個(gè)預(yù)測(cè)點(diǎn)的風(fēng)速預(yù)報(bào)，能結(jié)合進(jìn)現(xiàn)有改造的測(cè)風(fēng)塔，進(jìn)行預(yù)報(bào)點(diǎn)與實(shí)測(cè)點(diǎn)的比較，用以判斷風(fēng)能預(yù)測(cè)的誤差及準(zhǔn)確度。在風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)上，實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔的數(shù)據(jù)也同步展示出來。調(diào)度人員通過訪問綜合展示平臺(tái)，了解到風(fēng)電的出力的短期及超短期預(yù)測(cè)值，同時(shí)也能查看到風(fēng)能的預(yù)測(cè)情況，也可以通過對(duì)照當(dāng)前時(shí)刻的風(fēng)速風(fēng)向等數(shù)據(jù)，以及歷史的風(fēng)況信息，來判斷風(fēng)電預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確情況，為下一步的調(diào)度計(jì)劃的制定提供依據(jù)和參考。具體可參見圖3，圖3為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)上對(duì)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的展示。由圖3可知，測(cè)風(fēng)塔的實(shí)時(shí)風(fēng)況數(shù)據(jù)接入風(fēng)電中心終端后，通過傳輸傳至風(fēng)電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)各測(cè)風(fēng)塔的實(shí)時(shí)風(fēng)況數(shù)據(jù)能進(jìn)行圖形及報(bào)表的展示，便于工作人員對(duì)酒泉地區(qū)的風(fēng)況進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握。綜上所述，本實(shí)用新型各實(shí)施例的千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不同點(diǎn)主要體現(xiàn)在四個(gè)方面⑴本實(shí)用新型是針對(duì)千萬千瓦級(jí)的大規(guī)模風(fēng)電基地，針對(duì)的是風(fēng)電場(chǎng)彼此相連并成區(qū)域分布的風(fēng)電基地，而不同于原有的單個(gè)或小規(guī)模風(fēng)電基地；⑵風(fēng)資源數(shù)據(jù)的獲取使用的是實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔，每5分鐘記錄一次風(fēng)況并實(shí)時(shí)傳輸至終端進(jìn)行應(yīng)用，而不同于原有測(cè)風(fēng)塔每10分鐘記錄一次測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，每天兩次傳送至終端的方式。原有測(cè)風(fēng)塔的數(shù)據(jù)只進(jìn)行一年或半年的數(shù)據(jù)分析，分析出當(dāng)?shù)仫L(fēng)況，而本實(shí)用新型中對(duì)實(shí)時(shí)風(fēng)況信息及時(shí)采集并加以利用；⑶針對(duì)整個(gè)風(fēng)電基地進(jìn)行風(fēng)資源測(cè)風(fēng)塔的布局，考慮測(cè)風(fēng)塔與風(fēng)電場(chǎng)之間的相關(guān)性及距離位置等因素，進(jìn)行測(cè)風(fēng)塔的布局規(guī)劃，而不同于原有測(cè)風(fēng)塔只對(duì)單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行 布局考慮；⑷實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔的數(shù)據(jù)應(yīng)用于風(fēng)電超短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)之中，應(yīng)用于風(fēng)能預(yù)測(cè)之中，應(yīng)用于對(duì)當(dāng)?shù)仫L(fēng)況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)之中，這些都是之前沒有進(jìn)行的技木。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，包括與多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)匹配設(shè)置的多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)，以及與所述多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)通信連接、且用于統(tǒng)一管控多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔的中心站。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的千萬 千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述中心站包括中心計(jì)算機(jī)與公網(wǎng)終端，所述中心計(jì)算機(jī)通過公網(wǎng)終端與多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)通信連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，在所述多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)中，每個(gè)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)至少包括用干與中心站進(jìn)行通信的遙測(cè)站，用于為各用電設(shè)備供電的電源模塊，以及用于采集風(fēng)況的測(cè)風(fēng)塔及風(fēng)速、風(fēng)向采集設(shè)備；所述中心計(jì)算機(jī)通過公網(wǎng)終端，與每個(gè)遙測(cè)站通信連接；所述測(cè)風(fēng)塔及電源模塊，分別與遙測(cè)站連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)，至少還包括本地通信串ロ，所述本地通信串ロ與遙測(cè)站連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)遙測(cè)站，至少包括設(shè)在實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔的數(shù)據(jù)采集器、GPRS模塊與天線；所述數(shù)據(jù)采集器、GPRS模塊與天線依次連接，并通過公網(wǎng)終端與中心站通信連接；所述電源模塊與數(shù)據(jù)采集器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)風(fēng)塔，至少包括依次與數(shù)據(jù)采集器連接的風(fēng)速計(jì)、風(fēng)向計(jì)及模擬適配器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)風(fēng)塔，至少包括依次與數(shù)據(jù)采集器連接的測(cè)風(fēng)計(jì)及模擬適配器，以及連接在所述模擬適配器上的溫度計(jì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)風(fēng)塔，至少包括依次與數(shù)據(jù)采集器連接的測(cè)風(fēng)計(jì)及模擬適配器，以及連接在所述模擬適配器上的氣壓計(jì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊，至少包括蓄電池和太陽能電池系統(tǒng)；所述太陽能電池系統(tǒng)，包括依次與數(shù)據(jù)采集器連接的太陽能電池板與電源穩(wěn)壓器。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器的型號(hào)為ACS300-MM。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，包括與多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)匹配設(shè)置的多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)，以及與所述多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔系統(tǒng)通信連接、且用于統(tǒng)一管控多個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔的中心站。本實(shí)用新型所述千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地實(shí)時(shí)風(fēng)資源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)時(shí)性差、數(shù)據(jù)量少、精確度低與應(yīng)用范圍小等缺陷，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性好、數(shù)據(jù)量大、精確度高與應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L12/24GK202535372SQ20122002587
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者劉光途, 汪寧渤, 王定美, 趙龍, 路亮, 馬彥宏, 馬明 申請(qǐng)人:甘肅省電力公司風(fēng)電技術(shù)中心