專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種檢測和分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性的裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性的測試評估 是滿足生產(chǎn)廠家確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率特性要求，也是滿足購買者確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率特性要求?，F(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性的測試，使用通用功率特性測試儀器結(jié)合氣象站儀采集功率數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，人工或程序編程來對齊數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)并出報告，至今未發(fā)現(xiàn)一體化的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性的測試專用儀器來直接測試評估，難以保證測試評估結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。目前市場上的功率分析儀廣泛應(yīng)用到風(fēng)電行業(yè)，測量評估風(fēng)電場入網(wǎng)監(jiān)測評估。但存在問題一是這些儀器沒有采集風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、壓力信號，不便測量評估風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性。二是以上儀器的功率測量數(shù)據(jù)很難準(zhǔn)確同步采集于風(fēng)速信號，導(dǎo)致評估報告的可靠性。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對以上問題，提出一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測試裝置，該裝置根據(jù)需要結(jié)合必要的分析軟件，可以實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測試。本實用新型主要包括由三相電壓互感器8、三相電流互感器9構(gòu)成的三相電力傳感器、風(fēng)速傳感器2、風(fēng)向傳感器3，溫度傳感器5、壓力傳感器4，濕度傳感器6，數(shù)據(jù)采集儀
I、功率分析儀7、工控機(jī)10構(gòu)成，其中，三相電壓互感器8分別與功率分析儀7的L1\L2\L3\N連接，三相電流互感器9分別與功率分析儀7的Iu\Iu\Iu相連接，風(fēng)速傳感器2與數(shù)據(jù)采集儀I的第一端口相連接，風(fēng)向傳感器3與數(shù)據(jù)采集儀I的第四端口相連接，溫度傳感器5與數(shù)據(jù)采集儀I的第六端口相連接，壓力傳感器4與數(shù)據(jù)采集儀I的第五端口相連接，濕度傳感器5與數(shù)據(jù)采集儀I的第七端口相連接，數(shù)據(jù)采集儀I通過串口與工控機(jī)10連接，功率分析儀7通過以太網(wǎng)口與工控機(jī)10連接；所述的功率分析儀為3390功率分析儀。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)是，根據(jù)需要及規(guī)范配置相應(yīng)的軟件，實現(xiàn)一體化的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性的測試及評估。

圖I本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型主要包括由三相電壓互感器8、三相電流互感器9構(gòu)成的三相電力傳感器、風(fēng)速傳感器2、風(fēng)向傳感器3，溫度傳感器5、壓力傳感器4，濕度傳感器6，數(shù)據(jù)采集儀
I、功率分析儀7、工控機(jī)10構(gòu)成，其中，三相電壓互感器8分別與功率分析儀7的L1\L2\L3\N連接，三相電流互感器9分別與功率分析儀7的Iu\Iu\Iu相連接，風(fēng)速傳感器2與數(shù)據(jù)采集儀I的第一端口相連接，風(fēng)向傳感器3與數(shù)據(jù)采集儀I的第四端口相連接；溫度傳感器5與數(shù)據(jù)采集儀I的第六端口相連接，壓力傳感器4與數(shù)據(jù)采集儀I的第五端口相連接，濕度傳感器5與數(shù)據(jù)采集儀I的第七端口相連接，數(shù)據(jù)采集儀I通過串口與工控機(jī)10連接，功率分析儀7通過以太網(wǎng)口與工控機(jī)10連接，工控機(jī)可以通過無線網(wǎng)卡與以太網(wǎng)11連接；所述的功率分析儀為3390功率分析儀。其中，軟件系統(tǒng)包括下位機(jī)(嵌入式控制器CPU系統(tǒng))軟件和上位機(jī)(工控機(jī))軟件。I、下位機(jī)(嵌入式控制器CPU系統(tǒng))軟件，運(yùn)用TwinCAT PLC Control開發(fā)環(huán)境，采用IEC61131-3編程語言，采樣速率為5Hz采集電壓、電流等數(shù)據(jù)；對于風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、氣壓等參數(shù)采樣速率為IHz ;預(yù)處理數(shù)據(jù)將得到O. 2秒、I秒、60秒、10分鐘平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、最大值及最小值。篩選的數(shù)據(jù)是以10 min為一個周期由連續(xù)測量所得到的數(shù)據(jù)而產(chǎn)生；2、上位機(jī)(工控機(jī))軟件，按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18451. 2-2003風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性試驗算法。測量的功率曲線是對折算的數(shù)據(jù)組采用bin方法(method of bins)進(jìn)行處理的。從測試所篩選出的數(shù)據(jù)組需要折算回歸到兩種參考空氣密度下的數(shù)據(jù)。一種為在試驗場所測得的空氣密度平均值，其變化幅值接近O. 05 kg/ m3，而另一種應(yīng)為海平面的空氣密度值，參考ISO標(biāo)準(zhǔn)的空氣密度(1.225 kg/ m3)。如果實測空氣密度值在I. 225 kg/ m3±0. 05 kg/m3范圍內(nèi)，則沒有必要進(jìn)行空氣密度折算。在完成數(shù)據(jù)回歸后，選定的測試數(shù)據(jù)要根據(jù)bin方法進(jìn)行排序，每個bin中至少含有30 min的采樣數(shù)據(jù)值；所選取的數(shù)據(jù)組應(yīng)該覆蓋從低于切人風(fēng)速I m/s到切出風(fēng)速范圍內(nèi)。風(fēng)速范圍應(yīng)連續(xù)分成0.5 m/s bin，中心值是0.5 m/s的整數(shù)倍。全部測試周期中包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在風(fēng)速范圍內(nèi)正常運(yùn)行至少180 h。年發(fā)電量是利用測量所得到的功率曲線對于不同參考風(fēng)速頻率分布所計算出的估算值。而參考風(fēng)速頻率分布可以采用瑞利分布進(jìn)行，該分布與形狀系數(shù)為2時的威布爾分布等同。功率系數(shù)可以根據(jù)所測得的功率曲線計算而獲得。當(dāng)然，本實用新型還可以適用其它軟件，這為同行業(yè)技術(shù)人員所容易理解，在此不再贅述。
權(quán)利要求1.風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組功率特性測試裝置，其特征是，主要包括由三相電壓互感器(8)、三相電流互感器(9)構(gòu)成的三相電カ傳感器、風(fēng)速傳感器(2)、風(fēng)向傳感器(3)，溫度傳感器(5)、壓カ傳感器(4)，濕度傳感器(6)，數(shù)據(jù)采集儀(I)、功率分析儀(7)、エ控機(jī)(10)構(gòu)成，其中，三相電壓互感器(8)分別與功率分析儀(7)的L1\L2\L3\N連接，三相電流互感器(9)分別與功率分析儀(7)的Iu\し\IU相連接，風(fēng)速傳感器(2)與數(shù)據(jù)采集儀(I)的第一端ロ相連接，風(fēng)向傳感器(3)與數(shù)據(jù)采集儀(I)的第四端ロ相連接，溫度傳感器(5)與數(shù)據(jù)采集儀(I)的第六端ロ相連接，壓カ傳感器(4)與數(shù)據(jù)采集儀(I)的第五端ロ相連接，濕度傳感器(5)與數(shù)據(jù)采集儀(I)的第七端ロ相連接 ，數(shù)據(jù)采集儀(I)通過串ロ與エ控機(jī)(10)連接，功率分析儀(7)通過以太網(wǎng)ロ與エ控機(jī)(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測試裝置，其特征是，所述的功率分析儀選擇3390功率分析儀。
專利摘要本實用新型涉及一種檢測和分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性的裝置。主要包括由三相電壓互感器(8)、三相電流互感器(9)構(gòu)成的三相電力傳感器、風(fēng)速傳感器(2)、風(fēng)向傳感器(3)，溫度傳感器(5)、壓力傳感器(4)，濕度傳感器(6)，數(shù)據(jù)采集儀(1)、功率分析儀(7)、工控機(jī)(10)構(gòu)成。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)需要及規(guī)范實現(xiàn)一體化的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性的測試及評估。
文檔編號G01R31/34GK202758053SQ20122049538
公開日2013年2月27日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者孟克其勞, 宋為民, 蘇日娜, 周鳳林 申請人:內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)機(jī)械試驗鑒定站