CN114019228A - 一种基于dsp的风力发电机组功率特性测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统，针对现有的便携式测试系统技术手段不够成熟，缺少了测试过程中的安全性，在各种因素的限制下，测试结果不准的问题，现提出以下方案，包括操作后台、控制模块、通信模块、测试模块、数据处理模块、风力发电设备和DSP芯片，所述测试模块包括测试柜和显示屏，所述测试柜包括测试系统、稳压模块、电源模块、输入模块、电路保护模块和输出模块，所述稳压模块设置在连接测试柜和发电机组传导线路上。本发明稳压模块设置在连接测试柜和发电机组传导线路上，大方向的稳定调试电压，避免测试柜在测试过程中遭遇电压过大击穿风险情况，同时设有电路保护模块，安全性较高。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机组功率测试技术领域，尤其涉及一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统。
背景技术
目前，风力发电机组包括风轮、发电机；风轮中含叶片、轮毂、加固件等组成；它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等功能。风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成。风力发电机组进行发电时，都要保证输出电频率恒定。这无论对于风机并网发电还是风光互补发电都非常必要。要保证风电的频率恒定，一种方式就是保证发电机的恒定转速，即恒速恒频的运行方式，因为发电机由风力机经过传动装置进行驱动运转，所以这种方式无疑要恒定风力机的转速，这种方式会影响到风能的转换效率；另一种方式就是发电机转速随风速变化，通过其它的手段保证输出电能的频率恒定，即变速恒频运行。风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成，风力发电机组进行发电时，都要保证输出电频率恒定。这无论对于风机并网发电还是风光互补发电都非常必要。要保证风电的频率恒定，一种方式就是保证发电机的恒定转速，即恒速恒频的运行方式，因为发电机由风力机经过传动装置进行驱动运转，所以这种方式无疑要恒定风力机的转速，这种方式会影响到风能的转换效率。
现有的基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统，在对大型风力发电设备进行机组功率测试时较为繁琐，而现有的便携式测试系统技术手段不够成熟，缺少了测试过程中的安全性，在各种因素的限制下，测试结果不准，而现有专利不易解决此类问题，因此，亟需一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统来解决上述问题。
发明内容
基于现有基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统，现有的便携式测试系统技术手段不够成熟，缺少了测试过程中的安全性，在各种因素的限制下，测试结果不准的技术问题，本发明提出了一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统，包括操作后台、控制模块、通信模块、测试模块、数据处理模块、风力发电设备和DSP芯片，所述测试模块包括测试柜和显示屏，所述测试柜包括测试系统、稳压模块、电源模块、输入模块、电路保护模块和输出模块，所述稳压模块设置在连接测试柜和发电机组传导线路上。
作为本发明再进一步的方案：所述测试系统连接有等比例缩小的风轮发电机组，且风轮发电机组与风力发电设备上的风力发电机组处于同样环境。
作为本发明再进一步的方案：所述控制系统与测试系统相连，控制系统用于控制测试模块中的稳压模块工作。
作为本发明再进一步的方案：所述稳压模块包括电压表、电磁线圈开关电路、空气断路器和继电器。
作为本发明再进一步的方案：所述电磁线圈开关电路设置在继电器内，空气断路器一端连接测试柜上的电源处，空气断路器的另一端连接继电器内的电磁线圈开关电路，电压表与继电器并联。
作为本发明再进一步的方案：所述风力发电设备包括采集模块、传感器模块、信息串口、配电系统和机组系统。
作为本发明再进一步的方案：所述DSP芯片与采集模块连接，且DSP芯片还通过信息串口与数据处理模块相连接，传感器模块包括风速传感器、风向传感器、温度传感器、气压传感器、电流传感器和电压传感器，且风速传感器、风向传感器、温度传感器、气压传感器、电流传感器和电压传感器DSP芯片电连接。
作为本发明再进一步的方案：所述数据处理模块用于对采集模块采集到的信息进行处理计算。
作为本发明再进一步的方案：所述配电系统包括高压配电柜、高压变压器以及低压开关柜，高压配电柜与高压变压器的高压侧通过电缆进行连接，低压开关柜与高压变压器的低压侧通过电缆进行连接。
作为本发明再进一步的方案：所述风轮发电机组通过电缆与配电系统调速变频器连接，且风力发电机组与配电系统另一侧接口相连。
本发明的有益效果为：
1.通过设置稳压模块和电路保护模块，稳压模块包括电压表、电磁线圈开关电路、空气断路器和继电器，电磁线圈开关电路设置在继电器内，而空气断路器一端连接测试柜的电源上，空气断路器的另一端连接继电器内的电磁线圈开关电路，电压表与继电器并联，稳压模块设置在连接测试柜和发电机组传导线路上，大方向的稳定调试电压，避免测试柜在测试过程中遭遇电压过大击穿风险情况，同时在测试柜内的线路上设有电路保护模块，这样在稳压模块故障后，也能起到补充保护的作用，安全性较高；
2.通过设置配电系统，配电系统具有良好的转化对接作用，本测试系统利用等比例缩小规格的风轮发电机组与大型风力发电机组相对应，利用风力发电机组中传感器模块和采集模块的共同作用，将采集到的各项数据在测试柜内模拟出来，再利用缩小板的风轮发电机组进行测试，配电系统两接口的连接处均变压适配连接，保证了电压传输的稳定；
3.通过设置测试柜，测试柜内设有负责计算的程序系统，在采集数据反馈到测试模块后，测试模块上的显示屏就会将各项数据罗列显示出来，此时系统在对数据处理时也能同步显示监测，及时有效的将数据信息进行整合和计算，利用测试公式配合计算机计算出小配比风轮发电组的功率，然后同等的放大数据，既能较准确的得到大型风力发电机组的功率特性。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统的整体结构框图；
图2为本发明提出的一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统的风力发电设备结构示意图；
图3为本发明提出的一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统的测试柜结构示意图；
图4为本发明提出的一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统稳压模块的结构框图。
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。
参照图1-4，一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统，包括操作后台、控制模块、通信模块、测试模块、数据处理模块、风力发电设备和DSP芯片，测试模块包括测试柜和显示屏，测试柜包括测试系统、稳压模块、电源模块、输入模块、电路保护模块和输出模块，稳压模块设置在连接测试柜和发电机组传导线路上，大方向的稳定调试电压，避免测试柜在测试过程中遭遇电压过大击穿风险情况，同时在测试柜内的线路上设有电路保护模块，这样在稳压模块故障后，也能起到补充保护的作用。
本发明中，测试系统连接有等比例缩小的风轮发电机组，且风轮发电机组与风力发电设备上的风力发电机组处于同样环境，保证了后续测量数据的准确性。
本发明中，控制系统与测试系统相连，控制系统用于控制测试模块中的稳压模块工作。
本发明中，稳压模块包括电压表、电磁线圈开关电路、空气断路器和继电器，配合线路连接有效的保障测试柜的安全性。
本发明中，电磁线圈开关电路设置在继电器内，空气断路器一端连接测试柜上的电源处，空气断路器的另一端连接继电器内的电磁线圈开关电路，电压表与继电器并联。
本发明中，风力发电设备包括采集模块、传感器模块、信息串口、配电系统和机组系统，利用风力发电机组中传感器模块和采集模块的共同作用，将采集到的各项数据在测试柜内模拟出来，再利用缩小板的风轮发电机组进行测试。
本发明中，DSP芯片与采集模块连接，且DSP芯片还通过信息串口与数据处理模块相连接，传感器模块包括风速传感器、风向传感器、温度传感器、气压传感器、电流传感器和电压传感器，且风速传感器、风向传感器、温度传感器、气压传感器、电流传感器和电压传感器DSP芯片电连接。
本发明中，数据处理模块用于对采集模块采集到的信息进行处理计算。
本发明中，配电系统包括高压配电柜、高压变压器以及低压开关柜，高压配电柜与高压变压器的高压侧通过电缆进行连接，低压开关柜与高压变压器的低压侧通过电缆进行连接。
本发明中，风轮发电机组通过电缆与配电系统调速变频器连接，且风力发电机组与配电系统另一侧接口相连，测试柜内设有负责计算的程序系统，在采集数据反馈到测试模块后，测试模块上的显示屏就会将各项数据罗列显示出来，此时系统在对数据处理时也能同步显示监测，及时有效的将数据信息进行整合和计算，利用测试公式配合计算机计算出小配比风轮发电组的功率，然后同等的放大数据即可。
使用时，将安装有稳压模块的线路与风力发电机组相连接，稳压模块设置在连接测试柜和发电机组传导线路上，大方向的稳定调试电压，避免测试柜在测试过程中遭遇电压过大击穿风险情况，同时在测试柜内的线路上设有电路保护模块，这样在稳压模块故障后，也能起到补充保护的作用，再将配电系统接入到线路中，最后通过配电系统上不同接头将测试柜接入到线路中，打开测试柜的开关，测试柜电源给测试柜供电，然后通过操作后台操作，将风力发电机组的采集数据通过信息串口和DSP芯片传输到测试系统上，本测试系统利用等比例缩小规格的风轮发电机组与大型风力发电机组相对应，利用风力发电机组中传感器模块和采集模块的共同作用，将采集到的各项数据在测试柜内模拟出来，再利用缩小板的风轮发电机组进行测试，测试柜内设有负责计算的程序系统，在采集数据反馈到测试模块后，测试模块上的显示屏就会将各项数据罗列显示出来，此时系统在对数据处理时也能同步显示监测，及时有效的将数据信息进行整合和计算，利用测试公式配合计算机计算出小配比风轮发电组的功率，然后同等的放大数据，既能较准确的得到大型风力发电机组的功率特性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统，包括操作后台、控制模块、通信模块、测试模块、数据处理模块、风力发电设备和DSP芯片，其特征在于，所述测试模块包括测试柜和显示屏，所述测试柜包括测试系统、稳压模块、电源模块、输入模块、电路保护模块和输出模块，所述稳压模块设置在连接测试柜和发电机组传导线路上。
2.根据权利要求1所述的一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统，其特征在于，所述测试系统连接有等比例缩小的风轮发电机组，且风轮发电机组与风力发电设备上的风力发电机组处于同样环境。
3.根据权利要求1所述的一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统，其特征在于，所述控制系统与测试系统相连，控制系统用于控制测试模块中的稳压模块工作。
4.根据权利要求1所述的一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统，其特征在于，所述稳压模块包括电压表、电磁线圈开关电路、空气断路器和继电器。
5.根据权利要求4所述的一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统，其特征在于，所述电磁线圈开关电路设置在继电器内，空气断路器一端连接测试柜上的电源处，空气断路器的另一端连接继电器内的电磁线圈开关电路，电压表与继电器并联。
6.根据权利要求1所述的一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统，其特征在于，所述风力发电设备包括采集模块、传感器模块、信息串口、配电系统和机组系统。
7.根据权利要求6所述的一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统，其特征在于，所述DSP芯片与采集模块连接，且DSP芯片还通过信息串口与数据处理模块相连接，传感器模块包括风速传感器、风向传感器、温度传感器、气压传感器、电流传感器和电压传感器，且风速传感器、风向传感器、温度传感器、气压传感器、电流传感器和电压传感器DSP芯片电连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统，其特征在于，所述数据处理模块用于对采集模块采集到的信息进行处理计算。
9.根据权利要求6述的一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统，其特征在于，所述配电系统包括高压配电柜、高压变压器以及低压开关柜，高压配电柜与高压变压器的高压侧通过电缆进行连接，低压开关柜与高压变压器的低压侧通过电缆进行连接。
10.根据权利要求2所述的一种基于DSP的风力发电机组功率特性测试系统，其特征在于，所述风轮发电机组通过电缆与配电系统调速变频器连接，且风力发电机组与配电系统另一侧接口相连。
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