CN103956805A - 波浪能发电系统的电力变换与测控方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于海洋能源利用技术领域，具体涉及一种波浪能发电装置的电力变换与测控方法。其包括步骤：将得到的不稳定三相电经控制器整流、滤波、稳压后，检测控制器输出直流电的电压，并与参考电压值进行比对；符合条件，直流电输入蓄电池进行充电，并经逆变器得到稳定三相电；不符合条件，返回控制器重新进行整流、滤波、稳压后，得到的稳定三相电输入变频器，通过变频器带动异步电动机转动。本发明实现了数据的实时监测，更好的配合PLC的控制，使得发电系统的协调性、稳定性更高，保证了发电电能的高效储存和负载的电能消耗。

Description

波浪能发电系统的电力变换与测控方法

技术领域

本发明属于海洋能源利用技术领域，具体涉及一种波浪能发电装置的电力变换与测控方法。

背景技术

波浪能是海洋能中所占比重较大的海洋能源，海水的波浪运动产生十分巨大的能量，据估计，世界海洋中的波浪能达700亿千瓦，站全部海洋能量的94％，是各种海洋能中的“首户”。波浪能发电是以波浪的能量为动力来生产电能，按照能量中间转换环节分为机械式、气动式、液压式三大类。

虽然波浪能开发的技术复杂、成本高、投资回收期长。但是因其能源属于不可枯竭的再生能源，加上近年来石油、煤炭等资源日益减少，世界各国在海洋能方面投入了大量的人力物力进行探索和研究。目前，大规模波浪能发电的成本还难与常规能源发电竞争，但特殊用途的小功率波浪能发电，已在导航灯浮标、灯桩、灯塔等上获得推广应用。在边远海岛，小型波浪能发电已可与柴油发电机组发电竞争。

针对目前海洋能源利用的越来越广泛，应用于海洋能发电装置的电力变换与测控系统的研发与改进就成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在提出一种应用于波浪能发电系统的电力变换与测控方法。该方法实现了数据的实时监测，更好的配合PLC的控制，使得发电系统的协调性、稳定性更高，保证了发电电能的高效储存和负载的电能消耗。

本发明的技术方案是：一种波浪能发电系统的电力变换与测控方法，其包括步骤：

A、波浪能带动永磁发电机产生不稳定三相电，将不稳定三相电的电压电流数据通过变送器传输到无纸记录仪，无纸记录仪将数据通过GPRS-DTU远程通信传输到本地PC端；

B、步骤A得到的不稳定三相电经控制器整流、滤波、稳压后，交流电转换成直流电，并将直流电的电压、电流数据通过GPRS-DTU远程通信传输到本地PC端；

C、检测控制器输出直流电的电压，并与参考电压值进行比对；以及

D、步骤C的比对结果符合条件，直流电输入蓄电池进行充电，并经逆变器得到稳定三相电；蓄电池的输入电流和电压数据通过变送器传输到无纸记录仪，无纸记录仪将数据通过GPRS-DTU远程通信传输到本地PC端；

步骤C的比对结果不符合条件，返回控制器进行整流、滤波、稳压后，重新进行步骤C；

E、步骤D得到的稳定三相电输入变频器，并将潮位变化的数据传输到PLC，PLC控制变频器带动异步电动机转动。

步骤E的具体步骤为：

E1、潮位上升，将潮位与参考潮位进行比对，满足条件，将潮位数据传输到PLC，PLC通过变频器控制异步电动机正转，从而带动波浪能发电系统的液压缸上升；同时PLC的潮位数据通过GPRS-DTU远程通信和无线电台远程通信传输到本地PC端；

E2、潮位下降，将潮位与参考潮位进行比对，满足条件，将潮位数据传输到PLC，PLC通过变频器控制异步电动机反转，从而带动波浪能发电系统的液压缸下降；同时PLC的潮位数据通过GPRS-DTU远程通信和无线电台远程通信传输到本地PC端。

本发明的有益效果在于：该波浪能发电装置的电力变换部分主要包括整流、滤波、稳压、蓄电池程控充电、逆变等功能，对电能转换和利用环节进行了深入的分析和计算，保证了发电电能的高效储存和负载的电能消耗。测控部分主要包括系统关键节点变送器的数据采集、显示、存储和远程通信，PLC的逻辑控制和远程通信控制，实现了数据的实时监测，更好的配合PLC的控制，使得系统协调性、稳定性更高。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例具体说明本发明。

实施例1：

一种波浪能发电系统的电力变换与测控方法，其包括步骤：

A、波浪能带动永磁发电机产生不稳定三相电，将不稳定三相电的电压电流数据通过变送器传输到无纸记录仪，无纸记录仪将数据通过GPRS-DTU远程通信传输到本地PC端；

B、步骤A得到的不稳定三相电经控制器整流、滤波、稳压后，交流电转换成直流电，并将直流电的电压、电流数据通过GPRS-DTU远程通信传输到本地PC端；

C、检测控制器输出直流电的电压，并与参考电压值进行比对；以及

D、步骤C的比对结果符合条件，直流电输入蓄电池进行充电，并经逆变器得到稳定三相电；蓄电池的输入电流和电压数据通过变送器传输到无纸记录仪，无纸记录仪将数据通过GPRS-DTU远程通信传输到本地PC端；

E、步骤D得到的稳定三相电输入变频器，潮位上升，将潮位与参考潮位进行比对，满足条件，将潮位数据传输到PLC，PLC通过变频器控制异步电动机正转，从而带动波浪能发电系统的液压缸上升；同时PLC的潮位数据通过GPRS-DTU远程通信和无线电台远程通信传输到本地PC端。

实施例2：

一种波浪能发电系统的电力变换与测控方法，其包括步骤：

A、波浪能带动永磁发电机产生不稳定三相电，将不稳定三相电的电压电流数据通过变送器传输到无纸记录仪，无纸记录仪将数据通过GPRS-DTU远程通信传输到本地PC端；

B、步骤A得到的不稳定三相电经控制器整流、滤波、稳压后，交流电转换成直流电，并将直流电的电压、电流数据通过GPRS-DTU远程通信传输到本地PC端；

C、检测控制器输出直流电的电压，并与参考电压值进行比对；以及

D、步骤C的比对结果不符合条件，返回控制器进行整流、滤波、稳压后，重新进行步骤C；

直到步骤C的比对结果符合条件，直流电输入蓄电池进行充电，并经逆变器得到稳定三相电；蓄电池的输入电流和电压数据通过变送器传输到无纸记录仪，无纸记录仪将数据通过GPRS-DTU远程通信传输到本地PC端；

E、步骤D得到的稳定三相电输入变频器，潮位下降，将潮位与参考潮位进行比对，满足条件，将潮位数据传输到PLC，PLC通过变频器控制异步电动机反转，从而带动波浪能发电系统的液压缸下降；同时PLC的潮位数据通过GPRS-DTU远程通信和无线电台远程通信传输到本地PC端。

Claims (3)

1.一种波浪能发电系统的电力变换与测控方法，其包括步骤：

A、波浪能带动永磁发电机产生不稳定三相电，将不稳定三相电的电压电流数据通过变送器传输到无纸记录仪，无纸记录仪将数据通过GPRS-DTU远程通信传输到本地PC端；

B、步骤A得到的不稳定三相电经控制器整流、滤波、稳压后，交流电转换成直流电，并将直流电的电压、电流数据通过GPRS-DTU远程通信传输到本地PC端；

C、检测控制器输出直流电的电压，并与参考电压值进行比对；以及

D、步骤C的比对结果符合条件，直流电输入蓄电池进行充电，并经逆变器得到稳定三相电；蓄电池的输入电流和电压数据通过变送器传输到无纸记录仪，无纸记录仪将数据通过GPRS-DTU远程通信传输到本地PC端；

步骤C的比对结果不符合条件，返回控制器进行整流、滤波、稳压后，重新进行步骤C；

E、步骤D得到的稳定三相电输入变频器，并将潮位变化的数据传输到PLC，PLC控制变频器带动异步电动机转动。

2.根据权利要求1所述的波浪能发电系统的电力变换与测控方法，其特征在于，所述步骤E的具体步骤为：

E1、潮位上升，将潮位与参考潮位进行比对，满足条件，将潮位数据传输到PLC，PLC通过变频器控制异步电动机正转，从而带动波浪能发电系统的液压缸上升；同时PLC的潮位数据通过GPRS-DTU远程通信和无线电台远程通信传输到本地PC端。

3.根据权利要求1所述的波浪能发电系统的电力变换与测控方法，其特征在于，所述步骤E的具体步骤为：

E2、潮位下降，将潮位与参考潮位进行比对，满足条件，将潮位数据传输到PLC，PLC通过变频器控制异步电动机反转，从而带动波浪能发电系统的液压缸下降；同时PLC的潮位数据通过GPRS-DTU远程通信和无线电台远程通信传输到本地PC端。