專(zhuān)利名稱(chēng)：一種新能源并網(wǎng)發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于嵌入式操作系統(tǒng)構(gòu)建的電站運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)，尤其涉及一種新能源并網(wǎng)發(fā)電站監(jiān)測(cè)、分析、評(píng)估裝置。
背景技術(shù)：
新能源發(fā)電監(jiān)測(cè)技術(shù)隨著我國(guó)新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展而逐漸深入開(kāi)展。通過(guò)對(duì)分布式新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，研究其并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)產(chǎn)生的電壓偏差、電壓波動(dòng)和閃變、諧波和頻率變化，能夠?yàn)檫\(yùn)行控制策略提供指導(dǎo)建議，還可為日后分布式新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)劃提供可靠的數(shù)據(jù)以及合理的解決方案，為分析實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題提供充分的依據(jù)。新能源發(fā)電站的電能質(zhì)量是否滿(mǎn)足配電網(wǎng)運(yùn)行要求是其能否介入電網(wǎng)的關(guān)鍵因素，在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)首先要對(duì)新能源發(fā)電的電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，然后再對(duì)新能源發(fā)電系統(tǒng)自身的發(fā)電效率等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估。分布式新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)，主要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)地監(jiān)視系統(tǒng)的電壓或電流變化，記錄和保存電能質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)各相電壓或電流的幅值、頻率、電壓波動(dòng)，同時(shí)采用層次分析的評(píng)估算法，對(duì)其多個(gè)電能質(zhì)量的指標(biāo)進(jìn)行綜合分析。電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)是評(píng)估新能源發(fā)電站電能質(zhì)量水平和發(fā)現(xiàn)其電能質(zhì)量問(wèn)題的主要手段， 也是改善電能質(zhì)量的前提。因此對(duì)電能質(zhì)量做出精確的檢測(cè)與分析，才能夠?qū)Ψ植际叫履茉窗l(fā)電站造成各種電能質(zhì)量問(wèn)題的原因做出分析與判斷。國(guó)內(nèi)外針對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的研究，主要針對(duì)于新能源發(fā)電系統(tǒng)的控制和運(yùn)行操作、逆變器狀態(tài)、多個(gè)電站間監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的通信傳輸，以及新能源電站局部的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有針對(duì)分布式新能源發(fā)電站的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和運(yùn)行狀態(tài)綜合評(píng)估的量測(cè)平臺(tái)，亦還未建立分布式新能源并網(wǎng)發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)綜合評(píng)估的指標(biāo)體系和評(píng)估方法。鑒于分布式新能源發(fā)電站的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)指標(biāo)較多，多個(gè)指標(biāo)共同作用在一個(gè)系統(tǒng)中時(shí)，其不同的組合結(jié)果對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行的不利影響和對(duì)發(fā)電站性能的降低、甚至損壞都是十分復(fù)雜的問(wèn)題。此外，由于是多指標(biāo)的有機(jī)綜合，單個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)不能全面、真實(shí)地反映電能的質(zhì)量，不同評(píng)價(jià)指標(biāo)(包括基本電量、環(huán)境變量和電能質(zhì)量等)之間的耦合關(guān)系復(fù)雜， 不能簡(jiǎn)單明了地對(duì)分布式新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。目前國(guó)內(nèi)光伏等新能源并網(wǎng)發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)一般采用的是8位的MCS-51單片機(jī)或16位的MSP430系列超低功耗單片機(jī)作為核心控制器，這些控制器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中對(duì)于完成蓄電池充放電控制、數(shù)據(jù)采集與處理起到了一定的作用。但是，與新型微處理器相比，這類(lèi)控制器的缺點(diǎn)日趨明顯，如芯片硬件功能簡(jiǎn)單、性能低、實(shí)時(shí)性和擴(kuò)展性較差，致使系統(tǒng)升級(jí)困難，對(duì)于智能系統(tǒng)理論的應(yīng)用也有一定的局限性、并且難以適應(yīng)實(shí)時(shí)諧波、間諧波計(jì)算。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本實(shí)用新型的目的是提供一種準(zhǔn)確性更高、實(shí)用性更強(qiáng)、成本低的并網(wǎng)光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)以及運(yùn)行狀態(tài)綜合評(píng)估系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種新能源并網(wǎng)發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估裝置，包括電量采集單元、開(kāi)入單元、開(kāi)出單元、溫度測(cè)量單元、照度測(cè)量單元、ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元、CPLD/FPGA轉(zhuǎn)換接口和雙口 RAM傳輸模塊；所述電量采集單元由依次串聯(lián)的信號(hào)調(diào)理模塊、A/D采集模塊、ARM7采樣控制及頻率測(cè)量模塊以及DSP處理模塊構(gòu)成；溫度測(cè)量單元和照度測(cè)量單元通過(guò)傳感器將環(huán)境信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，由A/D采集模塊和DSP處理模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；ARM7采樣控制及頻率測(cè)量模塊將采樣控制信號(hào)輸入A/D采集模塊；ARM7 采樣控制及頻率測(cè)量模塊和DSP處理模塊的數(shù)字信號(hào)輸入雙口 RAM傳輸模塊；雙口 RAM傳輸模塊通過(guò)CPLD/FPGA轉(zhuǎn)換接口與ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元連接。進(jìn)一步，所述A/D采集模塊采用MAX1320數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片或者AD7606數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片。進(jìn)一步，所述ARM7采樣控制及頻率測(cè)量模塊采用LPC2132芯片。進(jìn)一步，所述ARM9數(shù)據(jù)管理及檢測(cè)單元采用S3C2440A芯片。再進(jìn)一步，所述DSP處理模塊采用TMS320C6747芯片的DSP處理器。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型利用電量采集單元實(shí)時(shí)在線采集光伏電站以及公共耦合節(jié)點(diǎn)的電壓、電流信號(hào)，以及新能源電站處的自然環(huán)境(光照強(qiáng)度和溫度)。計(jì)算光伏電站各項(xiàng)電能指標(biāo)，并根據(jù)測(cè)量流程中的各項(xiàng)指標(biāo)實(shí)時(shí)計(jì)算結(jié)果，再由統(tǒng)計(jì)分析得到監(jiān)測(cè)時(shí)間段內(nèi)的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，再與規(guī)定的限值進(jìn)行比較并發(fā)出相應(yīng)報(bào)警信號(hào)。同時(shí)，根據(jù)評(píng)估時(shí)間間隔內(nèi)分布式新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。通過(guò)采集到的并網(wǎng)電站運(yùn)行數(shù)據(jù)，記錄當(dāng)?shù)氐娜缣?yáng)能資源情況等情況，以及電站實(shí)際發(fā)電情況、當(dāng)?shù)氐膶?shí)際用電情況并結(jié)合可能出現(xiàn)的告警信息，可以及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況，進(jìn)而分析出新能源的利用率和新能源并網(wǎng)電站的運(yùn)行性能和運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)并網(wǎng)電站的后評(píng)估，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，為今后建設(shè)大容量新能源并網(wǎng)電站提供依據(jù)，推廣新能源并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用。新能源并網(wǎng)發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，還具有以下優(yōu)點(diǎn)1、為了便于運(yùn)行工作人員發(fā)現(xiàn)分布式新能源并網(wǎng)發(fā)電站運(yùn)行中存在的問(wèn)題，提高其運(yùn)行狀況的透明度，提出了發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)綜合評(píng)估的指標(biāo)體系，采用基于概率統(tǒng)計(jì)與矢量代數(shù)的方法對(duì)分布式新能源并網(wǎng)發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分級(jí)評(píng)估。建立了一種客觀的綜合評(píng)估方法，將分布式新能源發(fā)電站的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)綜合評(píng)定，得出一個(gè)量化的描述以作為全面考核分布式新能源發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)的依據(jù)。2、ARM7采樣控制及頻率測(cè)量模塊通過(guò)捕獲測(cè)得單周波周期，然后等間隔劃分信號(hào)周期值作為定時(shí)器時(shí)間，在定時(shí)中斷中保持前端待測(cè)信號(hào)以及實(shí)現(xiàn)同步采樣，采用16位同步A/D采集模塊以IOkHz的速率轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，使得該裝置的測(cè)量精度可達(dá)到0. 5% ；開(kāi)關(guān)量分辨率為0. Ims ；頻率的測(cè)量分辨率達(dá)到0. 005Hz。3、采用了基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和圖形用戶(hù)界面的ARM9硬件平臺(tái)的新型微處理器，具有處理能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性高、易于升級(jí)等特點(diǎn)，為新能源并網(wǎng)電站監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了一條新途徑。4、系統(tǒng)采用全嵌入式設(shè)計(jì)方法，其中評(píng)估軟件采用源碼開(kāi)放的Linux嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，量測(cè)平臺(tái)采用ARM9處理器、ARM7處理器和DSP處理器組成多CPU系統(tǒng)，極大提高了測(cè)量控制單元的可靠性，具有較強(qiáng)的可靠性、網(wǎng)絡(luò)通信能力和可擴(kuò)充性。5、以嵌入式人機(jī)交互處理模塊為系統(tǒng)中心，DSP處理模塊與ARM9數(shù)據(jù)管理及檢測(cè)單元的接口采用雙口 RAM傳輸模塊，并使用CPLD/FPGA轉(zhuǎn)換接口將DSP處理模塊的EMIF、 IIC、SPI、HPI中的1種總線接口轉(zhuǎn)化為其他總線接口，從而實(shí)現(xiàn)ARM9、ARM7和DSP多CPU 間的數(shù)據(jù)傳輸。CPLD/FPGA轉(zhuǎn)換接口與DSP處理模塊組合優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)結(jié)構(gòu)靈活、通用性強(qiáng)，不僅能夠提高數(shù)據(jù)處理和傳輸效率，還可便于后期系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)展。6、該裝置的強(qiáng)弱電布置完全分開(kāi)，可大大減少外部電磁干擾在弱電側(cè)的耦合增強(qiáng)裝置的抗干擾能力，保證系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定性和記錄數(shù)據(jù)的安全可靠性。7、能夠?qū)崟r(shí)顯示數(shù)據(jù)并有存儲(chǔ)功能，方便數(shù)據(jù)查詢(xún)和管理；根據(jù)月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)研究老化問(wèn)題以及當(dāng)?shù)靥鞖馇闆r對(duì)電站運(yùn)行的中長(zhǎng)期影響。

圖1為本實(shí)用新型的原理方框圖；圖2為電量采集單元的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為開(kāi)入單元的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為開(kāi)出單元的結(jié)構(gòu)框圖；圖5為ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元的結(jié)構(gòu)框圖；圖6為本實(shí)用新型的監(jiān)測(cè)評(píng)估流程圖；圖7為新能源并網(wǎng)電站運(yùn)行狀態(tài)綜合評(píng)估的指標(biāo)體系圖。圖8為新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)綜合評(píng)估流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。圖1為本實(shí)用新型的原理方框圖，如圖所示新能源并網(wǎng)發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估裝置包括電量采集單元、開(kāi)入單元、開(kāi)出單元、溫度測(cè)量單元、照度測(cè)量單元、ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元、CPLD/FPGA轉(zhuǎn)換接口和雙口 RAM傳輸模塊。電量采集單元由依次串聯(lián)的信號(hào)調(diào)理模塊、A/D采集模塊、ARM7采樣控制及頻率測(cè)量模塊以及DSP處理模塊構(gòu)成。溫度測(cè)量單元和照度測(cè)量單元通過(guò)傳感器將環(huán)境信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，由A/D采集模塊和DSP處理模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；ARM7采樣控制及頻率測(cè)量模塊將采樣控制信號(hào)輸入A/D采集模塊； ARM7采樣控制及頻率測(cè)量模塊和DSP處理模塊輸出的數(shù)字信號(hào)輸入雙口 RAM傳輸模塊；雙口 RAM傳輸模塊通過(guò)CPLD/FPGA轉(zhuǎn)換接口與ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元連接。ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元對(duì)雙口 RAM傳輸模塊上的相量和開(kāi)入量數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送，把測(cè)量的數(shù)據(jù)、CRC校驗(yàn)碼和時(shí)間信息封裝成數(shù)據(jù)幀，經(jīng)過(guò)以太網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)顯示，同時(shí)ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元還完成電站的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)估算法。A/D 采集模塊采用MAX1320數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片或者AD7606數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片。ARM7采樣控制及頻率測(cè)量模塊采用LPC2132芯片。ARM9數(shù)據(jù)管理及檢測(cè)單元采用S3C2440A芯片。DSP處理模塊采用TMS320C6747芯片的DSP處理器。圖2為電量采集單元的結(jié)構(gòu)框圖，如圖所示采集單元依次由前置的信號(hào)調(diào)理模塊、A/D采集模塊、DSP處理模塊構(gòu)成。電量采集單元主要完成對(duì)采集點(diǎn)的電壓、電流信號(hào)信
5息的采集，以及對(duì)電壓電流的頻率和相位的硬件測(cè)量。電量采集單元的輸入接連來(lái)自互感器二次側(cè)的電壓，電流輸入量，再通過(guò)帶通濾波G5-55HZ)等信號(hào)調(diào)理模塊將信號(hào)輸入到 A/D采集模塊和DSP處理模塊的頻率捕捉專(zhuān)用輸入端口，最后由DSP處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)算，并將數(shù)據(jù)傳送到雙口 MM傳輸模塊，通過(guò)雙口 RAM傳輸模塊發(fā)送至ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元。根據(jù)量測(cè)平臺(tái)功能的需要，采樣脈沖必須根據(jù)電網(wǎng)信號(hào)頻率的變化實(shí)時(shí)變化，因此增加ARM7采樣控制及頻率測(cè)量模塊進(jìn)行采用觸發(fā)控制，保證A/D采集模塊采樣精度要求。 本實(shí)施例中，該裝置需要采樣4路電壓和4路電流，為滿(mǎn)足8路同時(shí)采樣，采用高速8路或以上通道A/D采集模塊，配合8路采樣保持器進(jìn)行電壓電流采樣。圖3為開(kāi)入單元的結(jié)構(gòu)框圖，如圖所示開(kāi)入單元主要完成開(kāi)關(guān)量的輸入采集，其前段的信號(hào)調(diào)理模塊，主要實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換、保護(hù)、濾波和消除觸電抖動(dòng)的功能。與開(kāi)入單元相關(guān)聯(lián)單元有DSP處理模塊、雙口 RAM傳輸模塊和ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元。開(kāi)入單元內(nèi)部包括信號(hào)調(diào)理模塊和光耦隔離。其中，信號(hào)調(diào)理模塊包括開(kāi)關(guān)量采集模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊。為防止本裝置外部觸點(diǎn)輸入回路引入的電磁干擾，開(kāi)入信號(hào)需經(jīng)光耦器件進(jìn)行隔離。本裝置的開(kāi)入單元為可選單元，開(kāi)入單元由后級(jí)的DSP處理模塊通過(guò)雙口 RAM傳輸模塊將數(shù)據(jù)傳至ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元。圖4為開(kāi)出單元的結(jié)構(gòu)框圖，如圖所示開(kāi)出單元的功能是在接收到ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元傳達(dá)的跳閘、合閘信號(hào)后，通過(guò)高可靠性的正反邏輯輸出繼電器的動(dòng)作信號(hào)。 與開(kāi)出單元相關(guān)聯(lián)單元有ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元。開(kāi)出單元內(nèi)部包括繼電器及防火花保護(hù)電路、正反邏輯組合電路和DSP處理模塊。開(kāi)出單元用于執(zhí)行ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元發(fā)出的動(dòng)作指令，通過(guò)上級(jí)的DSP處理模塊接收ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元傳送的開(kāi)出信號(hào)。本實(shí)施例中，該裝置的開(kāi)出單元設(shè)計(jì)也為可選單元，采用繼電器實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量輸出，后端經(jīng)防火花保護(hù)電路。圖5為ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元的結(jié)構(gòu)框圖，如圖所示ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元由ARM9處理器構(gòu)成，ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元和DSP處理模塊直接利用雙口 RAM傳輸模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。其對(duì)雙口 RAM傳輸模塊上的相量和開(kāi)入量數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送，把測(cè)量的數(shù)據(jù)、CRC校驗(yàn)碼和時(shí)間信息封裝成數(shù)據(jù)幀，經(jīng)過(guò)以太網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)顯示，同時(shí)ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元還完成光伏電站的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)估算法。ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元還包括RS485/232接口 2個(gè)、以太網(wǎng)接口 1個(gè)、USB接口 1個(gè)、CF卡或電子硬盤(pán)接口 1個(gè)、IXD接口 1個(gè)，并板載RTC等功能電路。圖6為本實(shí)用新型的監(jiān)測(cè)評(píng)估流程圖，如圖所示以測(cè)量流程中的各項(xiàng)指標(biāo)實(shí)時(shí)計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)，通過(guò)由統(tǒng)計(jì)分析得到監(jiān)測(cè)時(shí)間段內(nèi)的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，再與規(guī)定的限值進(jìn)行比較并發(fā)出相應(yīng)報(bào)警信號(hào)，同時(shí)根據(jù)評(píng)估時(shí)間間隔內(nèi)分布式新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。圖7為新能源并網(wǎng)電站運(yùn)行狀態(tài)綜合評(píng)估的指標(biāo)體系圖，如圖所示將并網(wǎng)光伏電站的指標(biāo)分為兩大類(lèi)，即電能質(zhì)量指標(biāo)和電能指標(biāo)，并將各評(píng)價(jià)指標(biāo)按等級(jí)量化。電能質(zhì)量指標(biāo)包括供電電壓偏差、電壓波動(dòng)和電壓閃變、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度以及電力系統(tǒng)頻率允許偏差。針對(duì)經(jīng)過(guò)逆變?cè)O(shè)備并網(wǎng)的新能源發(fā)電系統(tǒng)還包含了電站的注入直流分量即三相電流不平衡度，以及電能指標(biāo)，包括功率變化率、功率因數(shù)和發(fā)電效率。圖8為新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)綜合評(píng)估流程圖。如圖所示，流程如下[0039]①選定能夠反映分布式新能源發(fā)電站運(yùn)行特性的評(píng)估指標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行分級(jí)處理， 將圖7所示的各單項(xiàng)指標(biāo)在限值范圍內(nèi)(指標(biāo)合格)平均劃分為5個(gè)等級(jí)，不合格的監(jiān)測(cè)指標(biāo)劃分為4個(gè)等級(jí)，跨度為合格時(shí)跨度的3倍，由此可得項(xiàng)目并網(wǎng)光伏發(fā)電站評(píng)價(jià)指標(biāo)量化表。②在狀態(tài)評(píng)估時(shí)間間隔內(nèi)，計(jì)算出發(fā)電站各指標(biāo)在每1級(jí)的時(shí)長(zhǎng)，則該指標(biāo)處于第k級(jí)的概率分布Pk=該指標(biāo)在第k級(jí)的時(shí)長(zhǎng)/評(píng)估時(shí)間間隔。③根據(jù)概率和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理采用概率分布1 期望值E (k)和標(biāo)準(zhǔn)差σ (k)來(lái)反映該指標(biāo)的特性，計(jì)算發(fā)電站各指標(biāo)概率分布的期望和標(biāo)準(zhǔn)差，然后按實(shí)際要求確定期望和標(biāo)準(zhǔn)差的基準(zhǔn)值EB (k)和σ B (k)，對(duì)求得的期望值E (k)和標(biāo)準(zhǔn)差σ (k)進(jìn)行標(biāo)幺化。④用矢量代數(shù)的方法將期望和標(biāo)準(zhǔn)差2個(gè)標(biāo)么值歸一量化為1個(gè)指標(biāo)Q’，將該指
標(biāo)標(biāo)么化得0 =，則Q就是表述該項(xiàng)指標(biāo)特性的唯一量化指標(biāo)。⑤對(duì)歸一量化指標(biāo)Q進(jìn)行分級(jí)，確定分布式新能源發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)的綜合等級(jí)。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種新能源并網(wǎng)發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估裝置，包括電量采集單元、開(kāi)入單元、開(kāi)出單元、溫度測(cè)量單元、照度測(cè)量單元、ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元、CPLD/FPGA轉(zhuǎn)換接口和雙口 RAM傳輸模塊；所述電量采集單元由依次串聯(lián)的信號(hào)調(diào)理模塊、A/D采集模塊、ARM7采樣控制及頻率測(cè)量模塊以及DSP處理模塊構(gòu)成；溫度測(cè)量單元和照度測(cè)量單元通過(guò)傳感器將環(huán)境信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，由A/D采集模塊和DSP處理模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；ARM7采樣控制及頻率測(cè)量模塊將采樣控制信號(hào)輸入A/D采集模塊；ARM7采樣控制及頻率測(cè)量模塊和DSP 處理模塊輸出的數(shù)字信號(hào)輸入雙口 RAM傳輸模塊；雙口 RAM傳輸模塊通過(guò)CPLD/FPGA轉(zhuǎn)換接口與ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源并網(wǎng)發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估裝置，其特征在于所述A/ D采集模塊采用MAX1320數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片或者AD7606數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源并網(wǎng)發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估裝置，其特征在于所述 ARM7采樣控制及頻率測(cè)量模塊采用LPC2132芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源并網(wǎng)發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估裝置，其特征在于所述 ARM9數(shù)據(jù)管理及檢測(cè)單元采用S3C2440A芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源并網(wǎng)發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估裝置，其特征在于所述DSP 處理模塊采用TMS320C6747芯片的DSP處理器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新能源并網(wǎng)發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估裝置，包括電量采集單元、開(kāi)入單元、開(kāi)出單元、溫度測(cè)量單元、照度測(cè)量單元、ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元和CPLD/FPGA轉(zhuǎn)換接口；溫度測(cè)量單元和照度測(cè)量單元通過(guò)傳感器將環(huán)境信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，由A/D采集模塊和DSP處理模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并輸入ARM9數(shù)據(jù)管理及監(jiān)測(cè)單元。本實(shí)用新型采用全嵌入式結(jié)構(gòu)，由ARM9處理器、ARM7處理器和DSP處理器組成多CPU系統(tǒng)，除監(jiān)測(cè)并網(wǎng)新能源電站各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)外，還根據(jù)分布式新能源發(fā)電的監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系，采用基于概率統(tǒng)計(jì)與矢量代數(shù)的方法對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了分級(jí)評(píng)估。
文檔編號(hào)G01R31/00GK202041593SQ201120020358
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者劉永勝, 包拯民, 華靚, 徐國(guó)鈞, 李題印, 童鈞 申請(qǐng)人:余杭供電局