CN205595860U - 风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构 - Google Patents

风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构 Download PDF

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    • Y02E10/70Wind energy
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Abstract

本实用新型公开了一种风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构,其包括:通过安装支架而设置于参考位置的测风塔上的可再生能源装置(1);接于可再生能源装置的控制单元(2);接于所述控制单元的储能单元(3),该储能单元连接有负载管理单元(4),该储能单元接于第一负载、第二负载,且智能单元与第二负载之间设置有由负载管理单元控制的可控开关。本实用新型的有益效果是:其能够实现用于场地标定的测试系统的稳定可靠的供电,并且在满足测试系统供电要求的条件下,供电系统的容量是匹配的,确保供电系统的成本最优化。

Description

风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构
技术领域
本实用新型涉及一种风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构。
背景技术
风力发电机组型式试验主要包括功率特性测试、机械载荷测量等测试项目,是风电机组制造商向第三方认证机构申请型式认证的一项重要组成部分。
风电机组功率特性测试依据的标准是GB/T 18451.2-2012和IEC 61400-12-1:2005,机械载荷测量依据的标准是GB/Z 25426-2010和IEC 61400-13:2015。GB/T 18451.2-2012和IEC 61400-12-1:2005标准中规定了对被测风电机组周围进行场地评估的要求,如果被测风电机组周围场地不符合标准规定的无需进行场地标定的要求,必须进行场地标定。
场地标定可以量化并降低地形和障碍物对风电机组功率特性测试的影响。地形和障碍物可能引起测风塔位置风速和风电机组风轮中心位置风速的系统性差异。
场地标定的关键结果是包含测量扇区内所有风向的气流校正系数表格。场地标定的另一结果是这些气流校正系数的不确定度估计。场地标定可以提供修正测量扇区内的依据等信息。
进行场地标定时,需要在被测风电机组安装前或将被测风电机组移开后,在参考位置处竖立一座测风塔,在被测风电机组位置处竖立另一座测风塔。应在参考位置处的测风塔上安装测量风速用的风速计和测量风向用的风向标,在被测风电机组位置处的测风塔上安装风速计,并需要配备数据采集器。数据采集器、风速计、风向标及它们之间的连接供电系统等组成场地标定的测试系统(参见图1)。
场地标定环节需要采集的风速和风向数据的要求由GB/T 18451.2-2012和IEC 61400-12-1:2005标准规定。场地标定期间,测试系统需要持续稳定地运行,这需要有稳定可靠的供电加以保证。GB/T 18451.2-2012和IEC 61400-12-1:2005标准中没有给出描述场地标定的测试系统的供电方法。
在实际应用中,场地标定通常是在被测风机竖立之前进行的。绝大多数情况 下,测试现场没有可用的供电线路。需要通过其它途径保证测试系统在场地标定期间的供电。
如何实现场地标定的测试系统的供电满足稳定、可靠、高效率、智能化、低成本是本案所要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决上述问题,提供一种风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构。
为解决上述技术问题,本实用新型的实施方式提供了一种风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构,其包括:
通过安装支架而设置于参考位置的测风塔上的可再生能源装置(1);
接于可再生能源装置的控制单元(2);
接于所述控制单元的储能单元(3),该储能单元连接有负载管理单元(4),该储能单元接于第一负载、第二负载,且智能单元与第二负载之间设置有由负载管理单元控制的可控开关。
其中,所述可再生能源装置为光伏电池板、离网型风机之一或者两者之间的组合。
其中,所述控制单元为充电器、控制器或者一体化控制器。
其中,所述储能单元与第一负载之间设置有输出保护装置。
本实用新型具有如下有益效果:其能够实现用于场地标定的测试系统的稳定可靠的供电,并且在满足测试系统供电要求的条件下,供电系统的容量是匹配的,确保供电系统的成本最优化。
附图说明
图1为用于场地标定的测试系统的结构框图;
图2为风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构原理图;
图3为实施例1中风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构示意图;
图4为实施例2中风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构示意图;
图5为实施例3中风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本实用新型。
参见图2,一种风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构(以下简称“供电结构”),其包括:通过安装支架而设置于参考位置的测风塔上的可再生能源装置1;接于可再生能源装置的控制单元2;接于所述控制单元的储能单元3,该储能单元连接有负载管理单元4,该储能单元接于关键负载(第一负载)、一般负载(第二负载),且智能单元与一般负载(第二负载)之间设置有由负载管理单元控制的可控开关。
实施例1
参见图3,一种风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构,其采用光伏电池板作为可再生能源发电装置,相应地采用充电器作为其控制单元。光伏电池板通过安装支架固定在参考位置的测风塔上,其安装方位和倾斜角应考虑最大可能地捕捉太阳能,并且避开周围障碍物造成的遮挡。充电器带有最大功率跟踪功能,以便在有光照时最大程度地利用太阳能,减小光伏电池板和储能单元的容量,节省成本。
供电结构采用必要的输出保护装置为关键负载(第一负载)直接提供直流电压,直流电压的大小由储能单元的电压决定。供电结构采用必要的输出保护装置和可控开关为一般负载(第二负载)提供直流电压。可控开关由负载管理单元控制,后者主要包含充放电量统计、储能单元荷电状态估计、一般负载开关控制等功能块。充放电量统计功能块通过检测储能单元的电压、充电电流、放电电流,统计出储能单元的充电净电荷。储能单元荷电状态估计功能块根据储能单元的充电净电荷、储能单元的充放电电流、储能单元的物理化学特性、环境温度等信息,实时估算储能单元的荷电状态。一般负载开关控制功能块结合负载大小、储能单元的荷电状态估计等信息,确定是否需要在适当的时候断开一般负载(第二负载)的供电,以确保关键负载(第一负载)始终获得稳定的电力供应。
实施例2
参见图4,一种风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构,其采用离网型风机作为可再生能源发电装置,相应地采用控制器作为其控制单元。离网型风机可以通过支架安装在参考位置的测风塔上,也可以安装在额外竖立的塔架上,其安装方位应考虑避开周围障碍物的遮挡。控制器带有最大功率跟踪功能,以便在有风时最大程度地利用风能,减小离网型风机和储能单元的容量,节省成本。
供电结构采用必要的输出保护装置为关键负载(第一负载)直接提供直流电压,直流电压的大小由储能单元的电压决定。供电结构采用必要的输出保护装置和可控开关为一般负载(第二负载)提供直流电压。可控开关由负载管理单元控制,后者主要包含充放电量统计、储能单元荷电状态估计、一般负载开关控制等功能块。充放电量统计功能块通过检测储能单元的电压、充电电流、放电电流,统计出储能单元的充电净电荷。储能单元荷电状态估计功能块根据储能单元的充电净电荷、储能单元的充放电电流、储能单元的物理化学特性、环境温度等信息,实时估算储能单元的荷电状态。一般负载开关控制功能块结合负载大小、储能单元的荷电状态估计、预测的风速、环境温度等信息,确定是否需要在适当的时候断开一般负载(第二负载)的供电,以确保关键负载(第一负载)始终获得稳定的电力供应。
实施例3
参见图5,一种风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构,其采用光伏电池板和离网型风机作为可再生能源发电装置,相应地采用一体化控制器作为其控制单元。光伏电池板通过安装支架固定在参考位置的测风塔上,其安装方位和倾斜角应考虑最大可能地捕捉太阳能,并且避开周围障碍物造成的遮挡。离网型风机可以通过支架安装在参考位置的测风塔上,也可以安装在额外竖立的塔架上,其安装方位应考虑避开周围障碍物的遮挡。一体化控制器带有最大功率跟踪功能,以便在有太阳能和/或风风时最大程度地利用太阳能和/或风能,减小光伏电池板和/或离网型风机、储能单元的容量,节省成本。
供电结构采用必要的输出保护装置为关键负载(第一负载)直接提供直流电压,直流电压的大小由储能单元的电压决定。供电结构中可能还有部分关键负 载(第一负载)需要由不同于储能单元电压的电压供电,这可以通过对储能单元电压经直流/直流开关电源模块获得。供电系统采用必要的输出保护装置和可控开关为一般负载(第二负载)提供直流电压。可控开关由负载管理单元控制,后者主要包含充放电量统计、储能单元荷电状态估计、一般负载开关控制等功能块。充放电量统计功能块通过检测储能单元的电压、充电电流、放电电流,统计出储能单元的充电净电荷。储能单元荷电状态估计功能块根据储能单元的充电净电荷、储能单元的充放电电流、储能单元的物理化学特性、环境温度等信息,实时估算储能单元的荷电状态。一般负载开关控制功能块结合负载大小、储能单元的荷电状态估计、预测的太阳能供应、预测的风速、环境温度等信息,确定是否需要在适当的时候断开一般负载(第二负载)的供电,以确保关键负载(第一负载)始终获得稳定的电力供应。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (4)

1.风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构,其特征在于,其包括:
通过安装支架而设置于参考位置的测风塔上的可再生能源装置(1);
接于可再生能源装置的控制单元(2);
接于所述控制单元的储能单元(3),该储能单元连接有负载管理单元(4),该储能单元接于第一负载、第二负载,且智能单元与第二负载之间设置有由负载管理单元控制的可控开关。
2.根据权利要求1所述的风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构,其特征在于,所述可再生能源装置为光伏电池板、离网型风机之一或者两者之间的组合。
3.根据权利要求1所述的风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构,其特征在于,所述控制单元为充电器、控制器或者一体化控制器。
4.根据权利要求1所述的风电机组型式试验场地标定测试系统的供电结构,其特征在于,所述储能单元与第一负载之间设置有输出保护装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113124018A (zh) * 2020-01-13 2021-07-16 中联重科股份有限公司 流量再生特性试验系统及试验方法

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