CN203911868U - 一种光伏发电储能设备故障风险指数预测装置 - Google Patents
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Abstract
一种光伏发电储能设备故障风险指数预测装置属于配电网技术领域，特别涉及一种光伏发电储能设备故障风险指数预测装置。本实用新型提供一种提取简单，精确度高的光伏发电储能设备故障风险指数预测装置。本实用新型光伏发电储能设备故障风险指数预测装置包括信号采集单元、字信号处理单元、A/D转换单元、4G通信传输单元和人机交互信息显示单元，其结构要点信号采集单元的输出端口与A/D转换单元的输入端口相连，A/D转换单元的输出端口与数字信号处理单元的数据输入端口相连，数字信号处理单元的数据输出端口分别与人机交互信息显示单元输入端口、4G通信传输模块的输入端口相连。
Description
技术领域
本实用新型属于配电网技术领域，特别涉及一种光伏发电储能设备故障风险指数预测装置。
背景技术
光伏发电储能设备是一个复杂的系统，光伏发电储能设备发生重大故障时，会对电力系统带来大规模负荷损失以及较大的电网稳定性冲击，光伏发电储能设备容量越大，其故障和停电对电网造成的冲击和损失就越大，因此，对光伏发电储能设备的电气参数及气象环境参数进行实时监测，并根据监测参数对光伏发电设备故障风险进行预测，根据预测结果对电网应急措施进行安排，能够有效避免光伏发电储能设备故障对电网带来的冲击和影响，显著提高电力系统可靠性和经济性。
发明内容
本实用新型就是针对上述问题，提供一种提取简单，精确度高的光伏发电储能设备故障风险指数预测装置。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型光伏发电储能设备故障风险指数预测装置包括信号采集单元、字信号处理单元、A/D转换单元、4G通信传输单元和人机交互信息显示单元，其结构要点信号采集单元的输出端口与A/D转换单元的输入端口相连，A/D转换单元的输出端口与数字信号处理单元的数据输入端口相连，数字信号处理单元的数据输出端口分别与人机交互信息显示单元输入端口、4G通信传输模块的输入端口相连。
所述信号采集单元包括运行时间计时器、振动频率传感器、温度传感器、噪声传感器、放电电流传感器，运行时间计时器输出端口、振动频率传感器输出端口、温度传感器输出端口、噪声传感器输出端口、放电电流传感器输出端口分别与A/D转换单元的输入端口相连。
作为另一种优选方案，本实用新型所述时间计时器采用DS12C887型号时钟芯片，振动传感器采用STA9200A型号，放电电流传感器采用DHC03B型号，温度传感器采用HE-200型号。
作为另一种优选方案，本实用新型所述A/D转换单元采用TLC2543串行A/D转换器，数字信号处理单元DSP采用TMS320F2812芯片，4G通信传输单元采用ME3760型号的LTE模块，人机交互信息显示单元采用HG1286402C型号的液晶显示模块。
运行时间计时器、振动传感器、温度传感器、噪声传感器、放电电流传感器的输出端分别经过信号转换电路后连接到A/D转换器TLC2543的输入端AIN0-AIN4，A/D转换器TLC2543的输出端EOC、I/O、IN、OUT、CS分别对应连接到DSP芯片TMS320F2812的XA1-XA5引脚，TMS320F2812的XD0-XD7引脚分别与液晶显示模块的D0-D7对应连接，TMS320F2812的XD10-XD14引脚与液晶显示模块的RS、RW、CS1、CS2、EN对应相连接，TMS320F2812的XD15，XD16引脚与4G通信模块ME3760的DATA、DATA1端对应相连，4G通信模块的ATN1端通过天线将数据传送到远方调度。
另外，本实用新型所述信号转换电路采用TLC4501芯片。（设置信号转换电路，保证信号采集的频带宽度、转换速率和电压增益, 同时降低输入失调电压和电流以及温度漂移）。
运行时间、振动频率、温度、噪声、放电电流信息经过各传感器，进行同步采样、保持、A/D转换，变为数字信号后，送入DSP芯片进行数据处理，处理后的信息数据由DSP对运行时间、振动频率、温度、噪声、放电电流信息数据进行计算后，计算结果通过液晶显示模块进行显示并将数据送到4G传输模块，为与远方调度通讯做好准备。
本实用新型有益效果。
本实用新型利用直接测量光伏发电储能设备的运行时间、振动频率、温度、噪声、放电电流作为输入量，并最终利用A/D转换单元、DSP数字信号处理单元、CPU中央处理单元、人机交互信息显示单元和4G传输模块实现光伏发电储能设备故障风险指数的监测。这种方法避免传统方法建立模型和选取参数时造成的误差，并且具有输入量提取简单，精确度高，准确度好，预测效率高的特点。
对电力用户重大故障风险做出预测，能够预防光伏发电储能设备和配电网重大事故，改善电力品质，提高用电可靠性，同时预测过程满足实时性要求，提高数据采集及处理的效率，提高光伏发电储能设备故障风险预测的速度和精度，实现了以较高精度和较短响应时间的优势对光伏发电设备故障进行预测。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1是本实用新型电路原理框图。
图2是本实用新型电路原理图。
具体实施方式
如图所示，本实用新型光伏发电储能设备故障风险指数预测装置包括信号采集单元、A/D转换单元、数字信号处理单元、4G通信传输单元和人机交互信息显示单元。
所述A/D转换单元用于将信号采集单元采集的模拟信号转换成数字信号。
所述数字信号处理单元对A/D转换后的采集量进行数据处理。
所述人机交互信息显示单元用于就地显示光伏发电储能设备故障风险指数预测结果。
所述4G通信传输模块用于将光伏发电储能设备故障风险指数预测结果传输至远方调度终端。
所述信号采集模块采集的运行时间、振动频率、温度、噪声、放电电流5个信号输出至A/D转换单元的输入端，所述A/D转换单元的输出端与数字信号处理单元的输入端连接，所述DSP数字信号处理单元的输出端与人机交互信息显示单元和4G通信传输模块的输入输连接。
信号采集模块包括运行时间计时器、振动频率传感器、温度传感器、噪声传感器、放电电流传感器，其中时间计时器采用DS12C887型号时钟芯片、振动传感器采用STA9200A型号、放电电流传感器采用DHC03B型号、温度传感器采用HE-200型号，A/D转换器选用TLC2543串行A/D转换器，该器件使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程，DSP数字信号处理单元选用TMS320F2812芯片，4G通信传输单元为ME3760型号的LTE模块，人机交互信息显示模块为HG1286402C型号的液晶显示模块。
如图1所示，本实用新型包括信号采集单元、A/D转换单元、数字信号处理单元、4G通信传输单元和人机交互信息显示单元。
运行时间计时器、振动传感器、温度传感器、噪声传感器、放电电流传感器的输出端分别经过信号转换电路后连接到A/D转换器TLC2543的输入端AIN0-AIN4，如图2所示，A/D转换器TLC2543的输出端EOC、I/O、IN、OUT、CS分别连接到DSP芯片TMS320F2812的XA1-XA5引脚，TMS320F2812的XD0-XD7引脚分别与液晶显示模块的D0-D7连接，TMS320F2812的XD10-XD14引脚与液晶显示模块的RS、RW、CS1、CS2、EN相连接，TMS320F2812的XD15，XD16引脚与4G通信模块ME3760的DATA、DATA1端相连，4G通信模块的ATN1端通过天线将数据传送到远方调度。
运行时间、振动频率、温度、噪声、放电电流信息经过各传感器，进行同步采样、保持、A/D转换，变为数字信号后，送入DSP芯片进行数据处理，处理后的信息数据由DSP对运行时间、振动频率、温度、噪声、放电电流信息数据进行计算后，计算结果通过液晶显示模块进行显示并将数据送到4G传输模块，为与远方调度通讯做好准备。
可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种光伏发电储能设备故障风险指数预测装置，包括信号采集单元、字信号处理单元、A/D转换单元、4G通信传输单元和人机交互信息显示单元，其特征在于信号采集单元的输出端口与A/D转换单元的输入端口相连，A/D转换单元的输出端口与数字信号处理单元的数据输入端口相连，数字信号处理单元的数据输出端口分别与人机交互信息显示单元输入端口、4G通信传输模块的输入端口相连；
所述信号采集单元包括运行时间计时器、振动频率传感器、温度传感器、噪声传感器、放电电流传感器，运行时间计时器输出端口、振动频率传感器输出端口、温度传感器输出端口、噪声传感器输出端口、放电电流传感器输出端口分别与A/D转换单元的输入端口相连。
2.根据权利要求1所述一种光伏发电储能设备故障风险指数预测装置，其特征在于所述时间计时器采用DS12C887型号时钟芯片，振动传感器采用STA9200A型号，放电电流传感器采用DHC03B型号，温度传感器采用HE-200型号。
3.根据权利要求2所述一种光伏发电储能设备故障风险指数预测装置，其特征在于所述A/D转换单元采用TLC2543串行A/D转换器，数字信号处理单元DSP采用TMS320F2812芯片，4G通信传输单元采用ME3760型号的LTE模块，人机交互信息显示单元采用HG1286402C型号的液晶显示模块；
运行时间计时器、振动传感器、温度传感器、噪声传感器、放电电流传感器的输出端分别经过信号转换电路后连接到A/D转换器TLC2543的输入端AIN0-AIN4，A/D转换器TLC2543的输出端EOC、I/O、IN、OUT、CS分别对应连接到DSP芯片TMS320F2812的XA1-XA5引脚，TMS320F2812的XD0-XD7引脚分别与液晶显示模块的D0-D7对应连接，TMS320F2812的XD10-XD14引脚与液晶显示模块的RS、RW、CS1、CS2、EN对应相连接，TMS320F2812的XD15，XD16引脚与4G通信模块ME3760的DATA、DATA1端对应相连，4G通信模块的ATN1端通过天线将数据传送到远方调度。
4.根据权利要求3所述一种光伏发电储能设备故障风险指数预测装置，其特征在于所述信号转换电路采用TLC4501芯片。
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