CN202748429U - 风电场接入电网升压站并网点低电压穿越能力在线监测系统 - Google Patents
风电场接入电网升压站并网点低电压穿越能力在线监测系统 Download PDFInfo
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Abstract
风电场接入电网升压站并网点低电压穿越能力在线监测系统。它涉及电网低电压穿越能力在线监测系统。它为解决目前我国尚没有专门用于在线监测接入电网的风电场的低电压穿越能力的系统，无法满足为保障电网稳定安全而针对风电场接入电网进行实时低电压穿越能力在线监测的系统的问题。电压、电流信号隔离转换组件的电压和电流信号输入端分别与外部电压、电流互感器的电压和电流信号输出端相连；电压、电流信号隔离转换组件的信号输出端连多通道同步采集卡信号输入端；多通道同步采集卡的采集信号输出端与核心控制器的采集信号输入端相连；核心控制器的存储数据输出输入端与存储器的存储数据输出输入端相连；它广泛适用于风电场的升压站中。
Description
技术领域
本实用新型涉及电网低电压穿越能力在线监测系统。
背景技术
随着科学技术的进步，新能源作为一种环保、清洁的能源越来越受到人们的重视；风力发电以其环保、节能的特点，正在逐步扩大使用范围。但是由于风力发电机的运行方式与自然条件密切相关，风力发电机有其特殊性，即无法保证运行的连续性、风电场输出的随机性、不可控性和反调峰性，不利于电网的运行，会对电网的供电质量，如电压、谐波与闪变、频率及稳定性等都会产生影响。对于进入电网的风电场，为保证风电场和电网的安全运行，中国电监会和国家电网公司颁布了关于风电场接入电网的技术标准。对接入电网的风电场接入点的电能质量做出了明确规定。鉴于风力发电的的特殊性，接入电网的风电场与接入电网的火力发电厂、水力发电厂，在运行中的行为有很大差别。目前我国尚没有专门用于在线监测接入电网的风电场的低电压穿越能力的监测系统，无法满足为保障电网稳定安全而针对风电场接入电网进行实时低电压穿越能力在线监测的系统。
实用新型内容
本实用新型为了解决目前我国尚没有专门用于在线监测接入电网的风电场的低电压穿越能力的系统，无法满足为保障电网稳定安全而针对风电场接入电网进行实时低电压穿越能力在线监测系统的问题；而提出的风电场接入电网升压站并网点低电压穿越能力在线监测系统。
风电场接入电网升压站并网点低电压穿越能力在线监测系统，它包括信号隔离转换部件、多通道同步采集卡、核心控制器、存储器和整流供电电源；所述信号隔离转换部件由电压信号隔离转换组件和电流信号隔离转换组件组成；所述电压信号隔离转换组件的电压信号输入端与外部电压互感器的电压信号输出端相连；所述电流信号隔离转换组件的电流信号输入端与外部电流互感器的电流信号输出端相连；所述多通道同步采集卡的电压信号输入端与电压信号隔离转换组件的电压信号输出端相连；所述多通道同步采集卡的电流信号输入端与电流信号隔离转换组件的电流信号输出端相连；所述多通道同步采集卡的采集信号输出端与核心控制器的采集信号输入端相连；所述核心控制器的存储数据输出输入端与存储器的存储数据输出输入端相连；所述整流供电电源的供电端同时与电压信号隔离转换组件的受电端、电流信号隔离转换组件的受电端、多通道同步采集卡的受电端、核心控制器的受电端和存储器的受电端相连。
本实用新型所述风电场接入电网升压站并网点低电压穿越能力在线监测系统具有在线监测接入电网的风电场的低电压穿越能力。通过信号隔离转换部件1对风电场接入电网主变压器高低压侧进行多通道同步监测采样；实现了定时电能质量监测和数据存储，同时实现了瞬时过电压和暂时过电压波形的自动启动记录，实现了全部国家标准中有关电能质量7项标准的所有监测量，将稳态测量和暂态测量合并为一体。并且通过数据通讯模块7实现了电网公司对风电场升压站接入点的监测数据自动与电力调度远程数据库连接，方便了电力调度对风电场稳定性的考核，增强了电网的安全。本实用新型可以广泛的使用在风电场的升压站中。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的风电场接入电网升压站并网点低电压穿越能力在线监测系统的模块结构示意图；图2为具体实施方式二所述的风电场接入电网升压站并网点低电压穿越能力在线监测系统的模块结构示意图；图3为具体实施方式三所述的风电场接入电网升压站并网点低电压穿越能力在线监测系统的模块结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述风电场接入电网升压站并网点低电压穿越能力在线监测系统，它包括信号隔离转换部件1、多通道同步采集卡2、核心控制器3、存储器4和整流供电电源5；所述信号隔离转换部件1由电压信号隔离转换组件1-1和电流信号隔离转换组件1-2组成；所述电压信号隔离转换组件1-1的电压信号输入端与外部电压互感器的电压信号输出端相连；所述电流信号隔离转换组件1-2的电流信号输入端与外部电流互感器的电流信号输出端相连；所述多通道同步采集卡2的电压信号输入端与电压信号隔离转换组件1-1的电压信号输出端相连；所述多通道同步采集卡2的电流信号输入端与电流信号隔离转换组件1-2的电流信号输出端相连；所述多通道同步采集卡2的采集信号输出端与核心控制器3的采集信号输入端相连；所述核心控制器3的存储数据输出输入端与存储器4的存储数据输出输入端相连；所述整流供电电源5的供电端同时与电压信号隔离转换组件1-1的受电端、电流信号隔离转换组件1-2的受电端、多通道同步采集卡2的受电端、核心控制器3的受电端和存储器4的受电端相连。
具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于它还增加了显示器6；所述显示器6的显示信号输入端与核心控制器3的显示信号输出端相连。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或二不同点在于它还增加了数据通讯模块7；所述数据通讯模块7的通讯数据输出输入端与核心控制器3的通讯数据输出输入端相连。
其它组成和连接方式与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同点在于所述数据通讯模块7采用有线网络数据通讯模块或无线数据通讯模块。其它组成和连接方式与具体实施方式三相同。
本实用新型的工作原理：
当风电场通过升压站并网运行时，由信号隔离转换部件1通过升压站主变压器高低压侧分别通过互感器接入入电压和电流，并将隔离转换后的各个电气量输出到多通道同步采集卡2中。多通道同步采集卡2采用高速同步采集卡，多通道同步采集卡2将受到的采样信号发送给核心控制器3并完成各项电能质量参数的测量和计算功能，并将数据自动存储到存储器3中。它还包括显示器6波形显示等功能。增加数据通讯模块7是为了配合电网公司实时监测风电场并网情况而开发的数据传输系统，自动将数据文件上传到调度中心数据库。
信号隔离转换部件1通过升压站主变压器高压侧通过互感器接入电压和电流，接入相电压Ua、Ub和Uc，相电流Ia、Ib和Ic，这样可以采集计算的电气量是主变压器高压侧的相电压、相电流、有功功率和无功功率。将这些接入的电气量都隔离转换成低于10V的电压信号，然后将所有信号输出到多通道同步采集卡2中。多通道同步采集卡2的通道可以任意设置成电流通道或电压通道，这样就可以方便的适应不同风电场的升压站情况，达到通用性。监测过程：根据需要监测的风电场升压站变压器高压侧的电压等级设定不同的电压启动值、采集主程序同时启动。通过信号隔离转换部件1将电压互感器和电流互感器的电气信号接入本装置的测量通道进行实时在线监测，在采集到半满数据后，通过监测采集程序开始传输此半满数据，而多通道同步采集卡2则继续进行下一个半满的数据采集。程序计算当前半满的数据，得到的各个电压通道的滤波后的峰值，与之前各个通道设定的初始值进行比较，如果任意通道比较的差值都没有超过对应通道的启动值，则当前的峰值被设定为新的初始值，继续等待新的半满比较数据采集完成，来进行循环的比较；如果某一通道比较的差值超过了启动值，则开始记录所有的通道的数据，连续记录5秒的时间长度，同时将上一个半满的数据作为记录的开始，这样得到的波形则包括电压变化前和变化后的完整波形曲线。在记录完成一次5秒时间长度的数据后，将记录的数据进行滤波等数据处理，将最终数据存储到存储器4中，继续进行数据采集过程。核心控制器3通过内部设定阈值或风电场升压站并网点针对电压变化情况，以判断风电场接入电网的是否达到低电压穿越要求。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (4)
1.风电场接入电网升压站并网点低电压穿越能力在线监测系统，其特征在于它包括信号隔离转换部件(1)、多通道同步采集卡(2)、核心控制器(3)、存储器(4)和整流供电电源(5)；所述信号隔离转换部件(1)由电压信号隔离转换组件(1-1)和电流信号隔离转换组件(1-2)组成；所述电压信号隔离转换组件(1-1)的电压信号输入端与外部电压互感器的电压信号输出端相连；所述电流信号隔离转换组件(1-2)的电流信号输入端与外部电流互感器的电流信号输出端相连；所述多通道同步采集卡(2)的电压信号输入端与电压信号隔离转换组件(1-1)的电压信号输出端相连；所述多通道同步采集卡(2)的电流信号输入端与电流信号隔离转换组件(1-2)的电流信号输出端相连；所述多通道同步采集卡(2)的采集信号输出端与核心控制器(3)的采集信号输入端相连；所述核心控制器(3)的存储数据输出输入端与存储器(4)的存储数据输出输入端相连；所述整流供电电源(5)的供电端同时与电压信号隔离转换组件(1-1)的受电端、电流信号隔离转换组件(1-2)的受电端、多通道同步采集卡(2)的受电端、核心控制器(3)的受电端和存储器(4)的受电端相连。
2.根据权利要求1所述的风电场接入电网升压站并网点低电压穿越能力在线监测系统，其特征在于它还包括显示器(6)；所述显示器(6)的显示信号输入端与核心控制器(3)的显示信号输出端相连。
3.根据权利要求1或2所述的风电场接入电网升压站并网点低电压穿越能力在线监测系统，其特征在于它还包括数据通讯模块(7)；所述数据通讯模块(7)的通讯数据输出输入端与核心控制器(3)的通讯数据输出输入端相连。
4.根据权利要求3所述的风电场接入电网升压站并网点低电压穿越能力在线监测系统，其特征在于所述数据通讯模块(7)采用有线网络数据通讯模块或无线数据通讯模块。
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