CN111293705A - 一种基于fpga与dsp的风力发电网的无功补偿装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置,包括:支撑架;风力发电机,所述风力发电机设置于所述支撑架的顶部;风力发电扇叶,所述风力发电扇叶设置于所述风力发电机的输入端,本发明涉及风力发电设备技术领域。该基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置通过在安装箱上设置有LED显示屏,LED显示屏的输入端与无功补偿装置的输出端电性连接,对无功补偿装置的数据进行实时的显示,从而方便使用者通过安装箱的外部可以直观的观察无功补偿装置的状态和使用情况,方便对数据的观察和读取,警报器为维护人员提供提醒的功能,保障箱门的闭合,配合防水结构可以有效的提高设备在室外使用时的安全性,降低能源的损耗,节约能源。

Description

一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置
技术领域
本发明涉及风力发电设备技术领域,具体为一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置。
背景技术
随着能源危机日益突出,开发利用新能源已成为全世界研究的热点,风力发电作为一种重要的可再生能源形式,越来越受到人们的关注。随着制造技术、现代控制技术、电力电子技术和计算机技术的进步,风力发电技术以超过30%的速度迅速发展,风能成为世界范围内发展最快的一种清洁、可再生能源,但是,风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的,可能影响电网的电能质量,如电压偏差、电压波动和闪变、谐波等,严重时会对弱电电网的安全稳定性造成危害,因此,风力发电场接入电网的影响不容忽视,在风力发电的过程中通过采用无功补偿装置对电力接入电网时更加稳定和安全。
在现有技术中,多采用基于FPGA与DSP无功补偿装置进行优化发电过程中电力传输的稳定性,增加数据的读取和检测的速度,增加发电设备的安全和使用寿命,然而无功补偿装置在使用时只能根据风力发电机输出的电信号进行判断是否需要进行无功补偿,而当电信号出现波动的情况相对于风力而言存在一定的延迟,使得无功补偿装置启动不及时。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置,解决了对发电设备输出的电信号进行无功补偿导致无功补偿装置启动不及时的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置包括:支撑架;风力发电机,所述风力发电机设置于所述支撑架的顶部;风力发电扇叶,所述风力发电扇叶设置于所述风力发电机的输入端;安装箱,所述安装箱通过第一安装架固定于所述支撑架的表面,所述安装箱上设置有箱门,所述安装箱的内部开设有连接槽,所述安装箱的内部固定连接有安装板,并且安装箱的内壁的底部固定安装有无功补偿装置,所述安装板的顶部固定安装有蓄电池组,所述安装箱的内壁的顶部固定安装有控制主板;第二安装架,所述第二安装架设置于所述支撑架上且位于所述风力发电机的底部;太阳能电池,所述太阳能电池的底部固定安装于所述第二安装架的顶部;风力检测仪,所述风力检测仪的左侧固定于所述支撑架的右侧;闭合检测组件,所述闭合检测组件设置于所述检测盒上。
LED显示屏的输入端与无功补偿装置的输出端电性连接,对无功补偿装置的数据进行实时的显示,从而方便使用者通过安装箱的外部可以直观的观察无功补偿装置的状态和使用情况,方便对数据的观察和读取,警报器为维护人员提供提醒的功能,保障箱门的闭合,配合防水结构可以有效的提高设备在室外使用时的安全性,降低能源的损耗,节约能源。
进一步地,所述箱门上设置有LED显示屏,并且箱门的内侧面且位于所述LED显示屏的外侧开设有第一密封凹槽,所述箱门的外侧面设置有外密封条。
LED显示屏方便对内侧的无功补偿装置显示的数据在安装箱的外部直接进行显示和读取。
进一步地,所述连接槽的表面的四个外侧面均开设有第二密封凹槽,并且安装箱上且位于所述第二密封凹槽的底部开设有流水槽。
增加箱门与安装箱之间连接的紧密性和防水效果。
进一步地,所述安装箱的顶部固定安装有警报器,所述连接槽的内表面固定连接有内密封条,并且连接槽的内部设置有两个检测盒,两个所述检测盒上均开设有调节槽和容纳槽。
进一步地,所述闭合检测组件包括两个滑轴,两个所述滑轴上均套接有缓冲弹簧,并且两个滑轴上滑动连接有滑动板。
进一步地,所述滑动板的左侧固定连接有连接杆,所述连接杆贯穿所述检测盒且延伸至所述检测盒的外部。
进一步地,所述连接杆延伸至所述检测盒外部的一端固定连接有抵触块,所述滑动板的右侧固定连接有第一触点开关,所述调节槽的内壁的右侧固定连接有弹簧伸缩杆。
进一步地,所述弹簧伸缩杆的左侧固定连接有第二触点开关,所述第一触点开关与所述第二触点开关之间相适配。
LED显示屏才会通电与无功补偿装置之间连接且显示数据,降低能源的损耗,节约能源。
进一步地,所述第一密封凹槽的内表面与所述内密封条之间密封连接,并且第一密封凹槽,所述第二密封凹槽的内表面与所述外密封条之间相适配且过盈连接。
进一步地,所述第一触点开关和所述第二触点开关与所述LED显示屏之间相匹配,所述警报器的电源输入端与所述蓄电池组的输出端电性连接,并且警报器的输出端与所述第一触点开关之间相适配。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:该基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置,通过在安装箱上设置有LED显示屏,LED显示屏的输入端与无功补偿装置的输出端电性连接,对无功补偿装置的数据进行实时的显示,从而方便使用者通过安装箱的外部可以直观的观察无功补偿装置的状态和使用情况,方便对数据的观察和读取,警报器为维护人员提供提醒的功能,保障箱门的闭合,配合防水结构可以有效的提高设备在室外使用时的安全性,降低能源的损耗,节约能源,风力的检测及时的判断是否需要启动无功补偿装置,保障无功补偿装置启动的及时性。
附图说明
图1为本发明基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置提供的一种较佳实施例的结构示意图;
图2为本发明基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置图1所示安装箱部分的结构示意图;
图3为本发明基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置图2所示A处的放大图;
图4为本发明基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置图2所示检测盒部分的结构示意图。
图中:1-支撑架、2-风力发电机、3-风力发电扇叶、4-第一安装架、5-安装箱、51-箱门、511-LED显示屏、512-第一密封凹槽、513-外密封条、52-连接槽、521-第二密封凹槽、522-流水槽、53-安装板、54-无功补偿装置、55-蓄电池组、56-控制主板、57-警报器、58-内密封条、59-检测盒、591-调节槽、592-容纳槽、6-第二安装架、7-太阳能电池板、8-风力检测仪、9-闭合检测组件、91-滑轴、92-缓冲弹簧、93-滑动板、94-连接杆、95-抵触块、96-第一触点开关、97-弹簧伸缩杆、98-第二触点开关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4,本发明提供一种技术方案:一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置支撑架1;风力发电机2,所述风力发电机2设置于所述支撑架1的顶部;风力发电扇叶3,所述风力发电扇叶3设置于所述风力发电机2的输入端;安装箱5,所述安装箱5通过第一安装架4固定于所述支撑架1的表面,所述安装箱5上设置有箱门51,所述安装箱5的内部开设有连接槽52,所述安装箱5的内部固定连接有安装板53,并且安装箱5的内壁的底部固定安装有无功补偿装置54,所述安装板53的顶部固定安装有蓄电池组55,所述安装箱5的内壁的顶部固定安装有控制主板56;第二安装架6,所述第二安装架6设置于所述支撑架1上且位于所述风力发电机2的底部;太阳能电池7,所述太阳能电池7的底部固定安装于所述第二安装架6的顶部;风力检测仪8,所述风力检测仪8的左侧固定于所述支撑架1的右侧;闭合检测组件9,所述闭合检测组件9设置于所述检测盒59上。
风力检测仪8的输出端与所述无功补偿装置54之间电性连接,并且风力检测仪8检测风速是否在风力发电机2及风力发电扇叶3正常运行的最大风力,当检测风力降低时,通过检测信号通过控制主板56转换为控制信号发送至无功补偿装置54,从而达到自动启动务工补偿装置54。
通过在风力发电机2上的支撑架1上设置有风力检测仪8,风力检测仪8检测风力的大小,并且根据风力的大小判断是否需要通过无功补偿装置54对风力发电机2进行工作和运行,增加一层防护,避免只采用传统的无功补偿装置54时出现补偿不及时的现象,提高设备使用的稳定性和安全性。
通过在安装箱5上设置有LED显示屏511,LED显示屏511的输入端与无功补偿装置54的输出端电性连接,对无功补偿装置54的数据进行实时的显示,从而方便使用者通过安装箱5的外部可以直观的观察无功补偿装置54的状态和使用情况,方便对数据的观察和读取,LED显示屏511的启动开关与两组触点开关之间电性连接,通过两组触点开关的结构对LED显示屏511进行控制,从而方便箱门51开启后,LED显示屏511关闭,当箱门51完全关闭后,LED显示屏511通过闭合装置的触点开关启动LED显示屏511。
警报器57的设置方便对箱门51是否完全紧闭进行检测和警报,当两组触点开关的结构中有一组未闭合时,警报器57启动,当两组触点开关的结构均为未闭合的状态时,警报器57处于关闭的状态,当两组触点开关均为闭合的状态时,警报器57处于关闭的状态,从而方便判断箱门51是否被完全关闭,保障箱门51的闭合,配合防水结构可以有效的提高设备在室外使用时的安全性。
所述箱门51上设置有LED显示屏511,并且箱门51的内侧面且位于所述LED显示屏511的外侧开设有第一密封凹槽512,所述箱门51的外侧面设置有外密封条513。
LED显示屏511方便对内侧的无功补偿装置54显示的数据在安装箱5的外部直接进行显示和读取。
所述连接槽52的表面的四个外侧面均开设有第二密封凹槽521,并且安装箱5上且位于所述第二密封凹槽521的底部开设有流水槽522。
连接槽52的内表面与箱门51的表面相适配,连接槽52内侧的第二密封凹槽521与箱门51上的外密封条513之间过盈卡接,并且外密封条513为橡胶材质制备,增加箱门51与安装箱5之间连接的紧密性和防水效果。
所述安装箱5的顶部固定安装有警报器57,所述连接槽52的内表面固定连接有内密封条58,并且连接槽52的内部设置有两个检测盒59,两个所述检测盒59上均开设有调节槽591和容纳槽592。
警报器57为箱门51的开启和关闭提供检测作用,在箱门51完全开启后,两组触点开关的结构为关闭的状态,警报器57不会响起,在箱门51关闭的过程中,箱门51的一侧优先压动一组触点开关的结构,一组触点开关闭合,警报器57会响起,当箱门51未完全关闭时,另一组触点开关的结构始终处于未闭合的状态时,警报器57始终处于开启的状态,以提醒维护人员及时的将箱门51紧闭且锁紧,当箱门51紧闭时,两组触点开关的结构均启动,使得警报器57关闭。
所述闭合检测组件9包括两个滑轴91,两个所述滑轴91上均套接有缓冲弹簧92,并且两个滑轴91上滑动连接有滑动板93。
所述滑动板93的左侧固定连接有连接杆94,所述连接杆94贯穿所述检测盒59且延伸至所述检测盒59的外部。
所述连接杆94延伸至所述检测盒59外部的一端固定连接有抵触块95,所述滑动板93的右侧固定连接有第一触点开关96,所述调节槽591的内壁的右侧固定连接有弹簧伸缩杆97。
所述弹簧伸缩杆97的左侧固定连接有第二触点开关98,所述第一触点开关96与所述第二触点开关98之间相适配。
两组检测组件9分别设置于两个检测盒59上,两组检测组件9形成两组触点开关的结构,两组触点开关分别与警报器57和LED显示屏511之间相适配,两组触点开关的结构串连在LED显示屏511的电路上,只有在两组触点开关均闭合时,LED显示屏511才会通电与无功补偿装置54之间连接且显示数据,降低能源的损耗,节约能源。
两组触点开关的闭合原理相同:在箱门51关闭的过程中,箱门51会挤压抵触块95,使得抵触块95带动连接杆94同步向调节槽591的方向移动,当抵触块95完全收入容纳槽592的内部时,第一触点开关96与第二触点开关98之间抵触且电性连接。
所述第一密封凹槽512的内表面与所述内密封条58之间密封连接,并且第一密封凹槽512,所述第二密封凹槽521的内表面与所述外密封条513之间相适配且过盈连接。
所述第一触点开关96和所述第二触点开关98与所述LED显示屏511之间相匹配,所述警报器57的电源输入端与所述蓄电池组55的输出端电性连接,并且警报器57的输出端与所述第一触点开关96之间相适配。
工作原理:
在箱门51关闭的过程中,箱门51会挤压抵触块95,使得抵触块95带动连接杆94同步向调节槽591的方向移动,当抵触块95完全收入容纳槽592的内部时,第一触点开关96与第二触点开关98之间抵触且电性连接;
两组触点开关分别与警报器57和LED显示屏511之间相适配,两组触点开关的结构串连在LED显示屏511的电路上,只有在两组触点开关均闭合时,LED显示屏511才会通电与无功补偿装置54之间连接且显示数据,降低能源的损耗,节约能源。
有益效果:
通过在安装箱上设置有LED显示屏511,LED显示屏511的输入端与无功补偿装置54的输出端电性连接,对无功补偿装置54的数据进行实时的显示,从而方便使用者通过安装箱5的外部可以直观的观察无功补偿装置54的状态和使用情况,方便对数据的观察和读取,警报器57为维护人员提供提醒的功能,保障箱门51的闭合,配合防水结构可以有效的提高设备在室外使用时的安全性,降低能源的损耗,节约能源。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素,风力的检测及时的判断是否需要启动无功补偿装置54,保障无功补偿装置54启动的及时性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置,其特征在于,包括:
支撑架;
风力发电机,所述风力发电机设置于所述支撑架的顶部;
风力发电扇叶,所述风力发电扇叶设置于所述风力发电机的输入端;
安装箱,所述安装箱通过第一安装架固定于所述支撑架的表面,所述安装箱上设置有箱门,所述安装箱的内部开设有连接槽,所述安装箱的内部固定连接有安装板,并且安装箱的内壁的底部固定安装有无功补偿装置,所述安装板的顶部固定安装有蓄电池组,所述安装箱的内壁的顶部固定安装有控制主板;
第二安装架,所述第二安装架设置于所述支撑架上且位于所述风力发电机的底部;
太阳能电池,所述太阳能电池的底部固定安装于所述第二安装架的顶部;
风力检测仪,所述风力检测仪的左侧固定于所述支撑架的右侧;
闭合检测组件,所述闭合检测组件设置于所述检测盒上。
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置,其特征在于:所述箱门上设置有LED显示屏,并且箱门的内侧面且位于所述LED显示屏的外侧开设有第一密封凹槽,所述箱门的外侧面设置有外密封条。
3.根据权利要求2所述的一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置,其特征在于:所述连接槽的表面的四个外侧面均开设有第二密封凹槽,并且安装箱上且位于所述第二密封凹槽的底部开设有流水槽。
4.根据权利要求3所述的一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置,其特征在于:所述安装箱的顶部固定安装有警报器,所述连接槽的内表面固定连接有内密封条,并且连接槽的内部设置有两个检测盒,两个所述检测盒上均开设有调节槽和容纳槽。
5.根据权利要求4所述的一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置,其特征在于:所述闭合检测组件包括两个滑轴,两个所述滑轴上均套接有缓冲弹簧,并且两个滑轴上滑动连接有滑动板。
6.根据权利要求5所述的一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置,其特征在于:所述滑动板的左侧固定连接有连接杆,所述连接杆贯穿所述检测盒且延伸至所述检测盒的外部。
7.根据权利要求6所述的一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置,其特征在于:所述连接杆延伸至所述检测盒外部的一端固定连接有抵触块,所述滑动板的右侧固定连接有第一触点开关,所述调节槽的内壁的右侧固定连接有弹簧伸缩杆。
8.根据权利要求7所述的一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置,其特征在于:所述弹簧伸缩杆的左侧固定连接有第二触点开关,所述第一触点开关与所述第二触点开关之间相适配。
9.根据权利要求4所述的一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置,其特征在于:所述第一密封凹槽的内表面与所述内密封条之间密封连接,并且第一密封凹槽,所述第二密封凹槽的内表面与所述外密封条之间相适配且过盈连接。
10.根据权利要求8所述的一种基于FPGA与DSP的风力发电网的无功补偿装置,其特征在于:所述第一触点开关和所述第二触点开关与所述LED显示屏之间相匹配,所述警报器的电源输入端与所述蓄电池组的输出端电性连接,并且警报器的输出端与所述第一触点开关之间相适配。
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