專利名稱：風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的有功功率主要取決于風(fēng)速的大小，而無功功率則取決于風(fēng)電機(jī)組的無功控制。一般風(fēng)電場(chǎng)位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，當(dāng)無功功率控制的設(shè)定值達(dá)到風(fēng)電機(jī)組的無功功率極限時(shí)，一方面轉(zhuǎn)子繞組發(fā)熱將導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組停機(jī)，另一方面由于不能向系統(tǒng)中提供或吸收足夠的無功功率，將導(dǎo)致端電壓降低或升高，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致系統(tǒng)電壓失
穩(wěn)。風(fēng)電機(jī)組的無功控制需要同時(shí)采集多路數(shù)據(jù)，主要的三路數(shù)據(jù)包括升壓站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、風(fēng)電機(jī)組實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和電網(wǎng)指令。而這三路數(shù)據(jù)的采集通常涉及不同的通信協(xié)議，且往往不能統(tǒng)一，由此無法為風(fēng)電場(chǎng)的無功功率控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)源。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置，以統(tǒng)一風(fēng)電機(jī)組無功控制所需要的多路信號(hào)的通信協(xié)議，向風(fēng)電場(chǎng)的無功功率控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)源。本實(shí)用新型提供的一種風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置，包括數(shù)據(jù)采集單元11，用于采集包括風(fēng)電場(chǎng)升壓站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、風(fēng)電機(jī)組實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和電網(wǎng)無功功率調(diào)節(jié)指令的多路實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)整合單元12，與所述數(shù)據(jù)采集單元11電連接，用于按照一定時(shí)序整合上述多路數(shù)據(jù)；協(xié)議轉(zhuǎn)換單元13，與所述數(shù)據(jù)整合單元12電連接，用于將整合好的上述多路數(shù)據(jù)按照一定通信協(xié)議格式打包后上傳。在上述裝置中，所述數(shù)據(jù)采集單元11包括RS485接口、OPC接口和LAN接口。在上述裝置中，所述數(shù)據(jù)采集單元11為FPGA芯片的可編程輸入輸出單元。在上述裝置中，所述數(shù)據(jù)整合單元12由FPGA芯片的、具有多路復(fù)用器、觸發(fā)器的可配置邏輯塊構(gòu)成。在述裝置中，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換單元13由FPGA芯片的可配置邏輯塊和嵌入塊式RAM構(gòu)成。由上可以看出，本實(shí)用新型提供的一種風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置可以統(tǒng)一風(fēng)電機(jī)組無功控制所需要的多路信號(hào)的通信協(xié)議，由此向風(fēng)電場(chǎng)的無功功率控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)源。

圖I為本實(shí)用新型提供的數(shù)據(jù)采集裝置于風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型提供的數(shù)據(jù)采集裝置的電路圖；圖3為風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的RS485接口的電路圖；圖4為風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的OPC網(wǎng)絡(luò)接口的電路圖；圖5為風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的LAN接口的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合圖I至圖5詳細(xì)介紹本實(shí)用新型提供的一種風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置。如圖I所示，本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置1，包括數(shù)據(jù)采集單元11、數(shù)據(jù)整合單元12和協(xié)議轉(zhuǎn)換單元13。其中所述數(shù)據(jù)采集單元11用于采集多路實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集單元11為如圖2不出的FPGA芯片(FPGA, Field-Programmable Gate Array,現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)的可編程輸入輸出單元。所述多路實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括風(fēng)電場(chǎng)升壓站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、風(fēng)電機(jī)組實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和電網(wǎng)無功功率調(diào)節(jié)指令。所述數(shù)據(jù)采集單元11由RS485接口 111、OPC接口 112和LAN接口 113構(gòu)成。其中RS485接口 111與如圖3示出的風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的RS485接口電路電連接，用于采集風(fēng)電場(chǎng)升壓站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主要包括變電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓、電流、頻率和功率因數(shù)。OPC接口 112與如圖4示出的風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的OPC接口電路電連接，用于采集風(fēng)電機(jī)組的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主要包括風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)電壓、電流、頻率和功率。LAN接口 113與如圖5示出的風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的LAN接口電路電連接，用于接收電網(wǎng)無功功率調(diào)節(jié)指令。所述數(shù)據(jù)整合單元12與所述數(shù)據(jù)采集單元11電連接，用于按照一定時(shí)序整合上述多路數(shù)據(jù)和所述電網(wǎng)無功功率調(diào)節(jié)指令。在本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)整合單元12可由如圖2示出的FPGA芯片的、具有多路復(fù)用器、觸發(fā)器等器件的可配置邏輯塊構(gòu)成。所述協(xié)議轉(zhuǎn)換單元13與所述數(shù)據(jù)整合單元12電連接，用于將整合好的上述多路數(shù)據(jù)及所述電網(wǎng)無功功率調(diào)節(jié)指令按照一定通信協(xié)議格式打包后上傳。在本實(shí)施例中，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換單元13可由如圖2示出的FPGA芯片的可配置邏輯塊和嵌入塊式RAM構(gòu)成。下面，結(jié)合圖I至圖5對(duì)所述數(shù)據(jù)采集裝置的工作原理進(jìn)行介紹。如圖I所示，所述數(shù)據(jù)采集裝置I在風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)中接收來分別自于所述風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的RS485接口電路3、0PC接口電路4和LAN接口電路5的風(fēng)電場(chǎng)升壓站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、風(fēng)電機(jī)組實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和電網(wǎng)無功功率調(diào)節(jié)指令。之后，由所述數(shù)據(jù)整合單元12整合上述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及電網(wǎng)無功功率調(diào)節(jié)指令，并按照一定時(shí)序?qū)⑸鲜鰯?shù)據(jù)傳送給所述協(xié)議轉(zhuǎn)換單元13。這時(shí)，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換單元13按照所述風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的中央控制單元2需要的通信協(xié)議格式，將上述數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳給所述中央控制單元2，以供所述中央控制單元2根據(jù)上述數(shù)據(jù)制定出合理的風(fēng)電機(jī)組的無功控制策略。[0030]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)。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，包括 數(shù)據(jù)采集單元(11)，用于采集包括風(fēng)電場(chǎng)升壓站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、風(fēng)電機(jī)組實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和電網(wǎng)無功功率調(diào)節(jié)指令的多路實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)整合單元(12)，與所述數(shù)據(jù)采集單元(11)電連接，用于按照一定時(shí)序整合上述多路數(shù)據(jù)； 協(xié)議轉(zhuǎn)換單元(13)，與所述數(shù)據(jù)整合單元(12)電連接，用于將整合好的上述多路數(shù)據(jù)按照一定通信協(xié)議格式打包后上傳。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元(11)包括RS485接口、OPC接口和LAN接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元(11)為FPGA芯片的可編程輸入輸出單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)整合單元(12)由FPGA芯片的、具有多路復(fù)用器、觸發(fā)器的可配置邏輯塊構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換單元(13)由FPGA芯片的可配置邏輯塊和嵌入塊式RAM構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)電機(jī)組無功功率控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置，包括數(shù)據(jù)采集單元(11)，用于采集包括風(fēng)電場(chǎng)升壓站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、風(fēng)電機(jī)組實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和電網(wǎng)無功功率調(diào)節(jié)指令的多路實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)整合單元(12)，與所述數(shù)據(jù)采集單元(11)電連接，用于按照一定時(shí)序整合上述多路數(shù)據(jù)；協(xié)議轉(zhuǎn)換單元(13)，與所述數(shù)據(jù)整合單元(12)電連接，用于將整合好的上述多路數(shù)據(jù)按照一定通信協(xié)議格式打包后上傳。以向風(fēng)電場(chǎng)的無功功率控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)源。
文檔編號(hào)H02J3/50GK202586379SQ20122024588
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者馬龍, 申?duì)T, 王棟, 馮國宇 申請(qǐng)人:中能電力科技開發(fā)有限公司