CN205280152U - 风电次同步振荡监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种风电次同步振荡监测系统，包括用于监测风电次同步振荡参数的监测单元、与所述监测单元连接的处理单元以及与所述处理单元通信连接的远程监控单元，所述监测单元与所述处理单元连接；所述监测单元包括用于监测风电场参数的风电监测模块和用于监测电网参数的电网监测模块；所述风电监测模块包括风电电压传感器、风电电流传感器、风电频率传感器、风速传感器、用于监测风力发电机转矩的转矩传感器以及用于监测风力发电机转速的转速传感器；所述电网监测模块包括电网电压传感器、电网电流传感器以及电网频率传感器，能够对风电引起风电次同步振荡的相关参数进行准确监测，实时输出监测数据，从而保证风电次同步振荡监测的准确性，能够准确指导次同步振荡系统的一致措施，确保风力发电持续稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风电监测系统，尤其涉及一种风电次同步振荡监测系统。
背景技术
风能作为一种清洁、安全和高效的能源，在保护生态环境、延缓全球气候变暖、推进可持续发展等方面具有重要的积极意义，越来越受到世界各国的强烈关注。
大规模风电通过串补交流电模式并入电网可以有效提高输电能力，然而，在工作过程中会产生次同步振荡问题，次同步振荡会造成风机脱网或者设备损坏，从而造成巨大的经济损失，现有技术中，对于风电次同步振荡的监测主要通过经验、历史数据等方式，然后计算次同步振荡的相关参数，再根据相关参数处理次同步振荡问题，这种方式，效率低下，实时性低，虽然在一定程度上降低了次同步振荡问题的可能性，但是由于次同步振荡引起的风电事故仍然层出不穷。
因此，需要提出一种风电次同步振荡监测系统，能够对风电引起风电次同步振荡的相关参数进行准确监测，实时输出监测数据，从而保证风电次同步振荡监测的准确性，能够准确指导次同步振荡系统的一致措施，确保风力发电持续稳定运行。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种风电次同步振荡监测系统，能够对风电引起风电次同步振荡的相关参数进行准确监测，实时输出监测数据，从而保证风电次同步振荡监测的准确性，能够准确指导次同步振荡系统的一致措施，确保风力发电持续稳定运行。
本实用新型提供的一种风电次同步振荡监测系统，包括用于监测风电次同步振荡参数的监测单元、与所述监测单元连接的处理单元以及与所述处理单元通信连接的远程监控单元，所述监测单元与所述处理单元连接；
所述监测单元包括用于监测风电场参数的风电监测模块和用于监测电网参数的电网监测模块；所述风电监测模块包括风电电压传感器、风电电流传感器、风电频率传感器、风速传感器、用于监测风力发电机转矩的转矩传感器以及用于监测风力发电机转速的转速传感器；所述电网监测模块包括电网电压传感器、电网电流传感器以及电网频率传感器。
进一步，所述处理单元包括与监测单元连接的预处理电路、与所述预处理电路连接的处理服务器、与所述处理服务器通信连接的存储服务器，所述处理服务器与远程监控单元通信连接。
进一步，所述处理单元还包括预警单元，所述预警单元包括与处理服务器连接的输入键盘、与处理服务器连接的显示器以及与处理服务器连接的声光报警器。
进一步，所述预处理电路包括依次连接的放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与监测单元的输出端连接，所述模数转换电路的输出端与处理服务器连接。
进一步，所述远程监控单元包括与处理单元通信连接的远程处理服务器以及与所述远程处理服务器通信连接的远程存储服务器。
进一步，所述远程监控单元还包括远程预警单元，所述远程预警单元包括与远程处理服务器连接的远程输入键盘、与远程处理服务器连接的远程显示器以及与远程处理服务器连接的远程声光报警器。
本实用新型的有益效果：本实用新型的风电次同步振荡监测系统，能够对风电引起风电次同步振荡的相关参数进行准确监测，实时输出监测数据，从而保证风电次同步振荡监测的准确性，能够准确指导次同步振荡系统的一致措施，确保风力发电持续稳定运行。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的原理框图。
具体实施方式
图1为本实用新型的原理框图，如图所示，本实用新型提供的一种风电次同步振荡监测系统，包括用于监测风电次同步振荡参数的监测单元、与所述监测单元连接的处理单元以及与所述处理单元通信连接的远程监控单元，所述监测单元与所述处理单元连接；
所述监测单元包括用于监测风电场参数的风电监测模块和用于监测电网参数的电网监测模块；所述风电监测模块包括风电电压传感器、风电电流传感器、风电频率传感器、风速传感器、用于监测风力发电机转矩的转矩传感器以及用于监测风力发电机转速的转速传感器；所述电网监测模块包括电网电压传感器、电网电流传感器以及电网频率传感器，能够对风电引起风电次同步振荡的相关参数进行准确监测，实时输出监测数据，从而保证风电次同步振荡监测的准确性，能够准确指导次同步振荡系统的抑制措施，确保风力发电持续稳定运行，当然，上述中的每一种传感器均可以设置多个，形成多个检测点，其中，转矩传感器和转速传感器获取风力发电机的转速信号以及转矩信号，处理服务器根据转矩信号转速信号控制风机的桨距控制器输出相应的指令，处理服务器根据风速、转速、风电电压信号、风电电流信号计算风电功率信号，然后根据风电功率信号来判断是否产生次振荡，风电频率传感器用于对风电的实际频率进行监测，根据计算功率、实际频率和计算频率共同确定次振荡产生的原因，确保监测结果的准确性；处理服务器根据电网电压、电网电流和电网频率以及上述的参数进行次振荡分析，当然，处理服务器在处理过程中的计算方法采用现有的算法，在此不加以赘述。
本实施例中，所述处理单元包括与监测单元连接的预处理电路、与所述预处理电路连接的处理服务器、与所述处理服务器通信连接的存储服务器，所述处理服务器与远程监控单元通信连接，其中，所述预处理电路包括依次连接的放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与监测单元的输出端连接，所述模数转换电路的输出端与处理服务器连接，通过这种结构，为处理服务器提供准确的参考数据；处理服务器接收到监测单元输出的监测参数，通过现有的算法对次同步振荡参数进行相应计算，至少包括次同步振荡的频率的计算、风机的有功功率、风机的无功功率、电网输送功率等参数，并且处理服务器对引起次同步振荡的原因作出建议分析，处理服务器将实测数据、处理服务器的计算结果以及引起次同步振荡的原因信息发送到远程处理服务器，通过上述结构，能够实时反馈风电并网运行时的实时参数，准确指导远程控制工作，其中，存储服务器用于对处理服务器所处理的数据进行同步存储，作为历史数据用于处理服务器在未来处理中做参考数据。
本实施例中，所述处理单元还包括预警单元，所述预警单元包括与处理服务器连接的输入键盘、与处理服务器连接的显示器以及与处理服务器连接的声光报警器，通过这种结构，能够将处理服务器的处理过程进行显示监控，当处理服务器计算的相应参数存在越限，比如风电机的穿透功率越限，那么声光报警器进行相应的报警，方便及时作出应对措施。
本实施例中，所述远程监控单元包括与处理单元通信连接的远程处理服务器以及与所述远程处理服务器通信连接的远程存储服务器，其中，所述远程监控单元还包括远程预警单元，所述远程预警单元包括与远程处理服务器连接的远程输入键盘、与远程处理服务器连接的远程显示器以及与远程处理服务器连接的远程声光报警器，远程处理服务器用于根据处理服务器输出的数据进行进一步处理，并通过显示器呈现，利于工作人员分析并作出正确的指导措施，处理服务器同时将越限的报警信息传输到远程处理服务器，远程处理服务器收到报警信息后，立即控制声光报警器进行相应报警。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种风电次同步振荡监测系统，其特征在于：包括用于监测风电次同步振荡参数的监测单元、与所述监测单元连接的处理单元以及与所述处理单元通信连接的远程监控单元，所述监测单元与所述处理单元连接；
所述监测单元包括用于监测风电场参数的风电监测模块和用于监测电网参数的电网监测模块；所述风电监测模块包括风电电压传感器、风电电流传感器、风电频率传感器、风速传感器、用于监测风力发电机转矩的转矩传感器以及用于监测风力发电机转速的转速传感器；所述电网监测模块包括电网电压传感器、电网电流传感器以及电网频率传感器。
2.根据权利要求1所述风电次同步振荡监测系统，其特征在于：所述处理单元包括与监测单元连接的预处理电路、与所述预处理电路连接的处理服务器、与所述处理服务器通信连接的存储服务器，所述处理服务器与远程监控单元通信连接。
3.根据权利要求2所述风电次同步振荡监测系统，其特征在于：所述处理单元还包括预警单元，所述预警单元包括与处理服务器连接的输入键盘、与处理服务器连接的显示器以及与处理服务器连接的声光报警器。
4.根据权利要求2所述风电次同步振荡监测系统，其特征在于：所述预处理电路包括依次连接的放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与监测单元的输出端连接，所述模数转换电路的输出端与处理服务器连接。
5.根据权利要求1所述风电次同步振荡监测系统，其特征在于：所述远程监控单元包括与处理单元通信连接的远程处理服务器以及与所述远程处理服务器通信连接的远程存储服务器。
6.根据权利要求5所述风电次同步振荡监测系统，其特征在于：所述远程监控单元还包括远程预警单元，所述远程预警单元包括与远程处理服务器连接的远程输入键盘、与远程处理服务器连接的远程显示器以及与远程处理服务器连接的远程声光报警器。
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