風電機組無功功率控制系統的數據採集裝置的製作方法
2024-02-03 18:54:15 2
專利名稱：風電機組無功功率控制系統的數據採集裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風電機組無功功率控制系統的數據採集裝置。
背景技術：
風電機組發出的有功功率主要取決於風速的大小，而無功功率則取決於風電機組的無功控制。一般風電場位於偏遠地區，電網結構薄弱，當無功功率控制的設定值達到風電機組的無功功率極限時，一方面轉子繞組發熱將導致風電機組停機，另一方面由於不能向系統中提供或吸收足夠的無功功率，將導致端電壓降低或升高，嚴重時將導致系統電壓失
穩。風電機組的無功控制需要同時採集多路數據，主要的三路數據包括升壓站實時數據、風電機組實時數據和電網指令。而這三路數據的採集通常涉及不同的通信協議，且往往不能統一，由此無法為風電場的無功功率控制系統提供穩定可靠的數據源。
實用新型內容有鑑於此，本實用新型的主要目的在於提供一種風電機組無功功率控制系統的數據採集裝置，以統一風電機組無功控制所需要的多路信號的通信協議，向風電場的無功功率控制系統提供穩定可靠的數據源。本實用新型提供的一種風電機組無功功率控制系統的數據採集裝置，包括數據採集單元11，用於採集包括風電場升壓站實時數據、風電機組實時數據和電網無功功率調節指令的多路實時數據；數據整合單元12，與所述數據採集單元11電連接，用於按照一定時序整合上述多路數據；協議轉換單元13，與所述數據整合單元12電連接，用於將整合好的上述多路數據按照一定通信協議格式打包後上傳。在上述裝置中，所述數據採集單元11包括RS485接口、OPC接口和LAN接口。在上述裝置中，所述數據採集單元11為FPGA晶片的可編程輸入輸出單元。在上述裝置中，所述數據整合單元12由FPGA晶片的、具有多路復用器、觸發器的可配置邏輯塊構成。在述裝置中，所述協議轉換單元13由FPGA晶片的可配置邏輯塊和嵌入塊式RAM構成。由上可以看出，本實用新型提供的一種風電機組無功功率控制系統的數據採集裝置可以統一風電機組無功控制所需要的多路信號的通信協議，由此向風電場的無功功率控制系統提供穩定可靠的數據源。
圖I為本實用新型提供的數據採集裝置於風電機組無功功率控制系統中的結構圖；圖2為本實用新型提供的數據採集裝置的電路圖；圖3為風電機組無功功率控制系統的RS485接口的電路圖；圖4為風電機組無功功率控制系統的OPC網絡接口的電路圖；圖5為風電機組無功功率控制系統的LAN接口的電路圖。
具體實施方式
下面，結合圖I至圖5詳細介紹本實用新型提供的一種風電機組無功功率控制系統的數據採集裝置。如圖I所示，本實用新型提供了一種風電機組無功功率控制系統的數據採集裝置1，包括數據採集單元11、數據整合單元12和協議轉換單元13。其中所述數據採集單元11用於採集多路實時數據。在本實施例中，所述數據採集單元11為如圖2不出的FPGA晶片(FPGA, Field-Programmable Gate Array,現場可編程門陣列)的可編程輸入輸出單元。所述多路實時數據包括風電場升壓站實時數據、風電機組實時數據和電網無功功率調節指令。所述數據採集單元11由RS485接口 111、OPC接口 112和LAN接口 113構成。其中RS485接口 111與如圖3示出的風電機組無功功率控制系統的RS485接口電路電連接，用於採集風電場升壓站的實時數據。這些實時數據主要包括變電站併網點電壓、電流、頻率和功率因數。OPC接口 112與如圖4示出的風電機組無功功率控制系統的OPC接口電路電連接，用於採集風電機組的實時數據。這些實時數據主要包括風機的實時電壓、電流、頻率和功率。LAN接口 113與如圖5示出的風電機組無功功率控制系統的LAN接口電路電連接，用於接收電網無功功率調節指令。所述數據整合單元12與所述數據採集單元11電連接，用於按照一定時序整合上述多路數據和所述電網無功功率調節指令。在本實施例中，所述數據整合單元12可由如圖2示出的FPGA晶片的、具有多路復用器、觸發器等器件的可配置邏輯塊構成。所述協議轉換單元13與所述數據整合單元12電連接，用於將整合好的上述多路數據及所述電網無功功率調節指令按照一定通信協議格式打包後上傳。在本實施例中，所述協議轉換單元13可由如圖2示出的FPGA晶片的可配置邏輯塊和嵌入塊式RAM構成。下面，結合圖I至圖5對所述數據採集裝置的工作原理進行介紹。如圖I所示，所述數據採集裝置I在風電機組無功功率控制系統中接收來分別自於所述風電機組無功功率控制系統的RS485接口電路3、0PC接口電路4和LAN接口電路5的風電場升壓站實時數據、風電機組實時數據和電網無功功率調節指令。之後，由所述數據整合單元12整合上述實時數據及電網無功功率調節指令，並按照一定時序將上述數據傳送給所述協議轉換單元13。這時，所述協議轉換單元13按照所述風電機組無功功率控制系統的中央控制單元2需要的通信協議格式，將上述數據統一上傳給所述中央控制單元2，以供所述中央控制單元2根據上述數據制定出合理的風電機組的無功控制策略。[0030]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本
實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種風電機組無功功率控制系統的數據採集裝置，其特徵在於，包括 數據採集單元(11)，用於採集包括風電場升壓站實時數據、風電機組實時數據和電網無功功率調節指令的多路實時數據； 數據整合單元(12)，與所述數據採集單元(11)電連接，用於按照一定時序整合上述多路數據； 協議轉換單元(13)，與所述數據整合單元(12)電連接，用於將整合好的上述多路數據按照一定通信協議格式打包後上傳。
2.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述數據採集單元(11)包括RS485接口、OPC接口和LAN接口。
3.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述數據採集單元(11)為FPGA晶片的可編程輸入輸出單元。
4.根據權利要求I至3中任意一項所述的裝置，其特徵在於，所述數據整合單元(12)由FPGA晶片的、具有多路復用器、觸發器的可配置邏輯塊構成。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，所述協議轉換單元(13)由FPGA晶片的可配置邏輯塊和嵌入塊式RAM構成。
專利摘要本實用新型提供了一種風電機組無功功率控制系統的數據採集裝置，包括數據採集單元(11)，用於採集包括風電場升壓站實時數據、風電機組實時數據和電網無功功率調節指令的多路實時數據；數據整合單元(12)，與所述數據採集單元(11)電連接，用於按照一定時序整合上述多路數據；協議轉換單元(13)，與所述數據整合單元(12)電連接，用於將整合好的上述多路數據按照一定通信協議格式打包後上傳。以向風電場的無功功率控制系統提供穩定可靠的數據源。
文檔編號H02J3/50GK202586379SQ20122024588
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月28日 優先權日2012年5月28日
發明者馬龍, 申燭, 王棟, 馮國宇 申請人:中能電力科技開發有限公司