一種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電測量的系統(tǒng)保護裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電測量的系統(tǒng)保護裝置，該系統(tǒng)保護裝置為檢測風(fēng)力發(fā)電工作參數(shù)的控制器件，主要由連接有信號采集模塊的微處理器組成，在微處理器上則設(shè)有供信號輸出的輸出模塊以及工作電源。本實用新型設(shè)計合理，采用微控制器等功能器件的使用，通過將測量所得的電流、電壓等工作參數(shù)進行處理，不僅能實現(xiàn)工作人員的遠程實時監(jiān)控，還能為避免因電網(wǎng)失效、電網(wǎng)頻率過大或發(fā)電機輸出功率過大等故障而造成的電能質(zhì)量的下降，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，從而維持系統(tǒng)的正常運行。
【專利說明】—種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電測量的系統(tǒng)保護裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及測試系統(tǒng)保護領(lǐng)域，具體的說，是一種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電測量的系統(tǒng)保護裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，很早就被人們利用，如:通過風(fēng)車來實現(xiàn)的抽水、磨面等，而現(xiàn)在人們更感興趣的則是如何利用風(fēng)來發(fā)電，當(dāng)然，也正是基于這一情況，風(fēng)力發(fā)電才會成為當(dāng)今世界新能源開發(fā)技術(shù)最成熟、最具規(guī)模開發(fā)和商業(yè)化發(fā)展前景的一種發(fā)電方式，其工作原理十分簡單:將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變成機械動能，再把機械能轉(zhuǎn)化為電力動能，在轉(zhuǎn)化過程中，不需要使用燃料，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染，并具有極好的環(huán)境效益，但在使用時，由于風(fēng)量的不穩(wěn)定，往往還會導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機組的輸出功率的變化，通常風(fēng)速變化幅度越大輸出功率的變化也越大，因此，在將大量風(fēng)電接入電網(wǎng)時，即會對電網(wǎng)的電能質(zhì)量和電網(wǎng)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，從而降低風(fēng)力發(fā)電的可靠性。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電測量的系統(tǒng)保護裝置，可用于測量風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作參數(shù)，可用于避免風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)因電網(wǎng)失效、電網(wǎng)頻率過大或發(fā)電機輸出功率過大等故障發(fā)生而造成的電能質(zhì)量差的情況，可有效的提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，從而提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的抗干擾能力。
[0004]本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電測量的系統(tǒng)保護裝置，該系統(tǒng)保護裝置為檢測風(fēng)力發(fā)電工作參數(shù)的控制器件，主要由連接有信號采集模塊的微處理器組成，在微處理器上則設(shè)有供信號輸出的輸出模塊以及工作電源，本實用新型主要針對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)而設(shè)計，信號采集模塊可用于測量系統(tǒng)的工作參數(shù)，并送入微處理器中，工作人員可通過微處理器上的輸出模塊連接在遠處服務(wù)器(如:計算機)上，進行遠程實時監(jiān)控，可在電網(wǎng)失效、電網(wǎng)頻率過大等故障時，第一時間獲得現(xiàn)場數(shù)據(jù)，不僅能有效的提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，還能為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的維護提供依據(jù)，具有極好的實用價值。
[0005]為更好的實現(xiàn)本實用新型，所述的信號采集模塊包括分別測量系統(tǒng)電流的電流采樣電路以及測量系統(tǒng)電壓的電壓采樣電路，電流采樣電路、電壓采樣電路均連接在微處理器上，原理十分簡單。
[0006]在本實用新型中，所述的輸出模塊為由分別與微處理器相連的無線通訊接口、總線通訊接口組成。
[0007]本實用新型還提供風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)過壓過流的保護，如下所示:在所述的微處理器上還設(shè)有由DC/DC電源模塊組成的電源保護電路，DC/DC電源模塊的輸入端連接在工作電源上，輸出端則連接在微處理器上。
[0008]本實用新型成本低廉，所述的微處理器為MCF51EM256 ;所述的DC/DC電源模塊為WRF2405P。[0009]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0010](I)本實用新型專為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)而設(shè)計，將測量所得的電流、電壓等工作參數(shù)，傳送至微控制器進行處理，不僅能實現(xiàn)工作人員的遠程實時監(jiān)控，還能為避免因電網(wǎng)失效、電網(wǎng)頻率過大或發(fā)電機輸出功率過大等故障而造成的電能質(zhì)量的下降，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
[0011](2)本實用新型還提出了電源保護電路，可有效的為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)提供過壓、過流等保護，采用DC/DC模塊制作而成，電路結(jié)構(gòu)十分簡單。
[0012](3)本實用新型成本低廉，采用的微處理器可選取內(nèi)核為32位處理器MCF51EM256，該處理器內(nèi)置256K的Flash、16K的RAM、4個獨立16位AD通道、3路定時器、3路串行通訊接口、并行接口、總線接口等多種資源，具有極高的性價比。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的原理框圖。
[0014]圖2為本實用新型電壓采樣電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本實用新型電流采樣電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4為本實用新型電壓保護電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步地詳細(xì)說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0018]實施例:
[0019]一種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電測量的系統(tǒng)保護裝置，如圖1所示，主要由微處理器以及分別與微處理器相連接的信號采集模塊、輸出模塊以及工作電源組成，該系統(tǒng)保護裝置為檢測風(fēng)力發(fā)電工作參數(shù)的控制器件，主要針對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)而設(shè)計，在實際工作過程中，信號采集模塊可用于測量系統(tǒng)的工作參數(shù)，并送入微處理器中，工作人員通過微處理器上的輸出模塊連接在遠程服務(wù)器(如:計算機)上，進行遠處實時監(jiān)控，可在電網(wǎng)失效、電網(wǎng)頻率過大等故障時，第一時間獲得現(xiàn)場數(shù)據(jù)，不僅能有效的提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，還能為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的維護提供依據(jù)，具有極好的實用價值。
[0020]在本實用新型中，輸出模塊為由分別與微處理器相連的無線通訊接口、總線通訊接口組成，可實現(xiàn)該系統(tǒng)的遠程計算機的有線或無線控制，操作簡單、快捷，當(dāng)然，為降低本實用新型的制作成本，采用的微處理器可選取內(nèi)核為32位處理器MCF51EM256，該處理器內(nèi)置256K的Flash、16K的RAM、4個獨立16位AD通道、3路定時器、3路串行通訊接口、并行接口、總線接口等多種資源，因此，在實際使用時，還具有極高的性價比。
[0021]由上述結(jié)構(gòu)可知，由信號采集模塊測量所得的工作參數(shù)包括有電壓、電流等傳統(tǒng)電量參數(shù)，因此，其結(jié)構(gòu)主要由分別測量系統(tǒng)電流的電流采樣電路以及測量系統(tǒng)電壓的電壓采樣電路，電流采樣電路、電壓采樣電路均連接在微處理器上，原理十分簡單:圖2為電壓采樣電路的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，該電路結(jié)構(gòu)為由兩分壓電阻Rl、R2并聯(lián)而成，U端為測量端，OUT為輸出端，連接在微控制器上；圖3為電壓采樣電路的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，其測量端為LI，采用互感器CIl隔離輸入，將交流信號抬高后，再通過放大電路(即:放大器IC2A)將信號放大，最后通過輸入端IA將信號送入微控制器處理。
[0022]為更好的實現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)，本實用新型還在微控制器上連接有為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)提供過壓過流保護的電源保護電路，如圖4所示，電源保護電路由DC/DC電源模塊組成，其輸入端連接在工作電源上，輸出端則連接在微處理器上，在實際使用時，工作電源為24V ；DC/DC電源模塊采用WRF2405P制作而成，其實際工作溫度范圍為_40°C?85°C、隔離電壓3000VDC、實測輸出紋波〈I %，同時為實現(xiàn)寬電壓的輸入，在DC/DC電源模塊的輸入端還設(shè)計有放電管ZMl、PTC壓敏電阻R3、TVS管Dl、防反接二極管D2等器件。
[0023]本實用新型設(shè)計合理，采用微控制器等功能器件的使用，通過將測量所得的電流、電壓等工作參數(shù)進行處理，不僅能實現(xiàn)工作人員的遠程實時監(jiān)控，還能為避免因電網(wǎng)失效、電網(wǎng)頻率過大或發(fā)電機輸出功率過大等故障而造成的電能質(zhì)量的下降，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，從而維持系統(tǒng)的正常運行。
[0024]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電測量的系統(tǒng)保護裝置，其特征在于:該系統(tǒng)保護裝置為檢測風(fēng)力發(fā)電工作參數(shù)的控制器件，主要由連接有信號采集模塊的微處理器組成，在微處理器上則設(shè)有供信號輸出的輸出模塊以及工作電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電測量的系統(tǒng)保護裝置，其特征在于:所述的信號采集模塊包括分別測量系統(tǒng)電流的電流采樣電路以及測量系統(tǒng)電壓的電壓采樣電路，電流采樣電路、電壓采樣電路均連接在微處理器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電測量的系統(tǒng)保護裝置，其特征在于:所述的輸出模塊為由分別與微處理器相連的無線通訊接口、總線通訊接口組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項所述的一種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電測量的系統(tǒng)保護裝置，其特征在于:在所述的微處理器上還設(shè)有由DC/DC電源模塊組成的電源保護電路，DC/DC電源模塊的輸入端連接在工作電源上，輸出端則連接在微處理器上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電測量的系統(tǒng)保護裝置，其特征在于:所述的微處理器為MCF51EM256。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電測量的系統(tǒng)保護裝置，其特征在于:所述的DC/DC電源模塊為WRF2405P。
【文檔編號】G01R19/00GK203672940SQ201320763758
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】張海峰 申請人:成都飛逸計算機服務(wù)有限公司