風(fēng)電場數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)電機(jī)組監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)電場數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，已經(jīng)日益引起世界各國的注意，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已基本趨于成熟。在大型的風(fēng)電場中有幾十臺(tái)甚至上百臺(tái)風(fēng)力機(jī)，如何有效地對(duì)各風(fēng)力機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，使整個(gè)風(fēng)場風(fēng)機(jī)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行變得至關(guān)重要。
[0003]風(fēng)能資源豐富的地區(qū)一般都比較偏遠(yuǎn)，而且環(huán)境惡劣，在風(fēng)電站中，風(fēng)電機(jī)組分布比較分散、監(jiān)控參數(shù)多，這都會(huì)給風(fēng)電系統(tǒng)的控制帶來不利影響。因此，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)于風(fēng)電系統(tǒng)的監(jiān)控便成了棘手的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種風(fēng)電場數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，包括:
[0005]數(shù)據(jù)采集部分；
[0006]協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，與數(shù)據(jù)采集部分連接，用于將所采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換；
[0007]故障檢測裝置，與協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊連接，用于依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行故障檢測；
[0008]下位機(jī)，與所述故障檢測裝置連接，用于展示各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行控制。
[0009]由上，實(shí)現(xiàn)正確掌握風(fēng)電場系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)提高效率，有助于快速診斷系統(tǒng)故障狀態(tài)，對(duì)提高風(fēng)電場運(yùn)行的可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用。
[0010]可選的，所述數(shù)據(jù)采集部分包括機(jī)組狀態(tài)參數(shù)采集部、氣象參數(shù)采集部和電網(wǎng)參數(shù)采集部。
[0011]可選的，所述機(jī)組狀態(tài)參數(shù)采集部包括但不限于以下之一:低速傳感器、高速傳感器、偏航計(jì)數(shù)器、發(fā)電機(jī)線圈溫度傳感器、發(fā)電機(jī)前后軸承溫度傳感器、齒輪箱油溫度傳感器、齒輪箱油壓力傳感器、齒輪箱油位傳感器、齒輪箱前后軸承溫度傳感器、液壓系統(tǒng)油溫傳感器、液壓系統(tǒng)油壓力傳感器、液壓系統(tǒng)油位傳感器、機(jī)艙振動(dòng)傳感器、電纜扭轉(zhuǎn)傳感器以及機(jī)艙溫度傳感器。
[0012]可選的，所述機(jī)艙溫度傳感器通過固定件安裝于風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙頂部。
[0013]可選的，所述固定件包括吸盤底座和卡槽，所述機(jī)艙溫度傳感器鑲嵌固定于卡槽中。
[0014]由上，通過吸盤底座使機(jī)艙溫度傳感器粘貼于風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙頂部，而無需在風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙頂部打孔。
[0015]可選的，所述卡槽為萬向節(jié)卡槽。
[0016]由上，通過旋轉(zhuǎn)萬向節(jié)卡槽實(shí)現(xiàn)360°的溫度監(jiān)測，對(duì)機(jī)艙內(nèi)所有部件的表面溫度進(jìn)行米集。
[0017]可選的，所述氣象參數(shù)采集部包括但不限于以下之一:風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器和環(huán)境溫度傳感器。
[0018]可選的，所述電網(wǎng)參數(shù)采集部通過固定架固定在電網(wǎng)的輸電線路上。
[0019]可選的，所述固定架為環(huán)形結(jié)構(gòu)，包括外徑的固定部、內(nèi)徑的轉(zhuǎn)動(dòng)部，以及固定槽。
[0020]可選的，所述內(nèi)徑的轉(zhuǎn)動(dòng)部與外徑的固定部之間采用滾珠彈簧鎖銷進(jìn)行制動(dòng)。
[0021]由上，由于電網(wǎng)輸電線路是架空線路，如果為了安裝電網(wǎng)參數(shù)采集部專門安裝支架價(jià)格昂貴而且增加風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，通過卡扣固定在電網(wǎng)輸電線路上，免去安裝支架帶來的施工費(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型所述系統(tǒng)的原理示意圖；
[0023]圖2為用于固定機(jī)艙溫度傳感器的固定件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為用于固定電網(wǎng)參數(shù)采集部的固定架的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面參照?qǐng)D1對(duì)本實(shí)用新型所述風(fēng)電場數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]圖1所示，本系統(tǒng)包括依次連接的數(shù)據(jù)采集部分10、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊20、故障檢測裝置30和下位機(jī)40，以及與故障檢測裝置30連接的上位機(jī)50。
[0027]數(shù)據(jù)采集部分10用于風(fēng)電機(jī)組數(shù)據(jù)、測風(fēng)數(shù)據(jù)以及電量數(shù)據(jù)的采集。具體的，數(shù)據(jù)采集部分10包括機(jī)組狀態(tài)參數(shù)采集部、氣象參數(shù)采集部和電網(wǎng)參數(shù)采集部組成。
[0028]其中，機(jī)組狀態(tài)參數(shù)采集部包括但不限于:低速傳感器、高速傳感器、偏航計(jì)數(shù)器、發(fā)電機(jī)線圈溫度傳感器、發(fā)電機(jī)前后軸承溫度傳感器、齒輪箱油溫度傳感器、齒輪箱油壓力傳感器、齒輪箱油位傳感器、齒輪箱前后軸承溫度傳感器、液壓系統(tǒng)油溫傳感器、液壓系統(tǒng)油壓力傳感器、液壓系統(tǒng)油位傳感器、機(jī)艙振動(dòng)傳感器、電纜扭轉(zhuǎn)傳感器以及機(jī)艙溫度傳感器。
[0029]本實(shí)施例中，除機(jī)艙溫度傳感器外，其余各傳感器與現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)相同，不再贅述。
[0030]由于機(jī)艙頂部不能打孔，因此本實(shí)施例中采用固定件將艙溫度傳感器固定在機(jī)艙頂部，圖2所示為固定件的結(jié)構(gòu)示意圖。固定件包括吸盤底座201和卡槽202，二者通過柱體連接。機(jī)艙溫度傳感器鑲嵌固定于卡槽202中。吸盤底座201粘貼于機(jī)艙頂部完成機(jī)艙溫度傳感器的固定。進(jìn)一步的，所述卡槽202為萬向節(jié)卡槽，由此通過旋轉(zhuǎn)萬向節(jié)卡槽實(shí)現(xiàn)360°的溫度檢測，對(duì)機(jī)艙內(nèi)所有部件的表面溫度進(jìn)行采集。更進(jìn)一步的，在吸盤底座201周圍采用軟質(zhì)密封膠密封加固。
[0031]氣象參數(shù)采集部包括但不限于:風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器和環(huán)境溫度傳感器。
[0032]電網(wǎng)參數(shù)采集部可通過智能電表或者電力參數(shù)采集模塊實(shí)現(xiàn)，所采集的數(shù)據(jù)包括:正向有功電量、反向有功電量、正向無功電量、反向無功電量。
[0033]本實(shí)施例中，將作為電網(wǎng)參數(shù)采集部的智能電表或者電力參數(shù)采集模塊通過固定架直接固定在電網(wǎng)的輸電線路上。圖3所示為固定架的結(jié)構(gòu)示意圖，所述固定架整體為環(huán)形結(jié)構(gòu)，包括外徑的固定部301和內(nèi)徑的轉(zhuǎn)動(dòng)部302，以及固定槽303。智能電表或者電力參數(shù)采集模塊卡和或通過旋入螺絲等方式固定于固定槽303處。
[0034]固定部301與轉(zhuǎn)動(dòng)部302卡和后通過固定件304對(duì)二者進(jìn)行相對(duì)位置的固定。所述固定件304可包括滾珠彈簧鎖銷式結(jié)構(gòu)，即，在內(nèi)徑的轉(zhuǎn)動(dòng)部302上設(shè)置有滾珠彈簧，夕卜徑的固定部301與滾珠彈簧對(duì)應(yīng)位置設(shè)置由開口，當(dāng)內(nèi)徑的轉(zhuǎn)動(dòng)部302的滾珠彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)至外徑的固定部301上的開口位置時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)固定。
[0035]進(jìn)一步的，還包括采集數(shù)據(jù)匯總單元(未圖示)，通過多種通用接口，實(shí)現(xiàn)將各廠商的上述各類傳感器中信息進(jìn)行接入?yún)R總。具體的，通過包括RS232、RS485和RJ45接口將上述各傳感器設(shè)備進(jìn)行接入
[0036]協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊20與采集數(shù)據(jù)匯總單元連接，用于將所采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，配合Modbus-RTU協(xié)議，可方便地與符合Modbus-RTU協(xié)議的控制設(shè)備連接。
[0037]故障檢測裝置30，與所述協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊20連接，依據(jù)數(shù)據(jù)采集部分10所采集到的數(shù)據(jù)判斷故障狀況。
[0038]下位機(jī)40，與所述故障檢測裝置30連接，用于展示各參數(shù)，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)組的控制。
[0039]上位機(jī)50，與所述故障檢測裝置30連接，用于展示以及存儲(chǔ)各參數(shù)以及故障狀況。
[0040]本實(shí)施例中，所述故障檢測裝置30、下位機(jī)40和上位機(jī)50的功能可通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，本實(shí)用新型在此僅使用了上述計(jì)算機(jī)的結(jié)果，并無意將計(jì)算機(jī)所實(shí)現(xiàn)上述的功能進(jìn)行保護(hù)。
[0041]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)電場數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括: 數(shù)據(jù)采集部分； 協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，與數(shù)據(jù)采集部分連接，用于將所采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換； 故障檢測裝置，與協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊連接，用于依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行故障檢測； 下位機(jī)，與所述故障檢測裝置連接，用于展示各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集部分包括機(jī)組狀態(tài)參數(shù)采集部、氣象參數(shù)采集部和電網(wǎng)參數(shù)采集部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)組狀態(tài)參數(shù)采集部至少包括以下之一:低速傳感器、高速傳感器、偏航計(jì)數(shù)器、發(fā)電機(jī)線圈溫度傳感器、發(fā)電機(jī)前后軸承溫度傳感器、齒輪箱油溫度傳感器、齒輪箱油壓力傳感器、齒輪箱油位傳感器、齒輪箱前后軸承溫度傳感器、液壓系統(tǒng)油溫傳感器、液壓系統(tǒng)油壓力傳感器、液壓系統(tǒng)油位傳感器、機(jī)艙振動(dòng)傳感器、電纜扭轉(zhuǎn)傳感器以及機(jī)艙溫度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)艙溫度傳感器通過固定件安裝于風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙頂部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定件包括吸盤底座和卡槽，所述機(jī)艙溫度傳感器鑲嵌固定于卡槽中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述卡槽為萬向節(jié)卡槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氣象參數(shù)采集部至少包括以下之一:風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器和環(huán)境溫度傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電網(wǎng)參數(shù)采集部通過固定架固定在電網(wǎng)的輸電線路上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定架為環(huán)形結(jié)構(gòu)，包括外徑的固定部、內(nèi)徑的轉(zhuǎn)動(dòng)部，以及固定槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)徑的轉(zhuǎn)動(dòng)部與外徑的固定部之間采用滾珠彈簧鎖銷進(jìn)行制動(dòng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種風(fēng)電場數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集部分；協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，與數(shù)據(jù)采集部分連接，用于將所采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換；故障檢測裝置，與協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊連接，用于依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行故障檢測；下位機(jī)，與所述故障檢測裝置連接，用于展示各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行控制。由上，實(shí)現(xiàn)正確掌握種風(fēng)電場系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)提高效率，有助于快速診斷系統(tǒng)故障狀態(tài)，對(duì)提高風(fēng)電場運(yùn)行的可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用。
【IPC分類】G01K1-14, G01D21-02, G01R1-04
【公開號(hào)】CN204612765
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520353769
【發(fā)明人】尹詩, 申?duì)T, 孟凱鋒, 余忠源, 王其樂
【申請(qǐng)人】中能電力科技開發(fā)有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月27日