專利名稱：分布式發(fā)電監(jiān)控及分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)，尤指一種分布式發(fā)電監(jiān)控及分析系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，中國大陸的小型電站開發(fā)正隨著能源需求和節(jié)能減排要求的增長而迅速發(fā)展，包括各種發(fā)電形式:如北方的風能、太陽能以及南方的小水電等等。然而，中國電力能源的電網(wǎng)形式與運營特點是基于大范圍區(qū)域的大電網(wǎng)統(tǒng)一管理，電力公司基本是國有控股為主，安全與有效監(jiān)控置于首要位置，這些都是電網(wǎng)的最大的特點；但同時中國現(xiàn)在還處于工業(yè)化城鎮(zhèn)化發(fā)展的階段，對于電網(wǎng)建設(shè)的成本也有一定限制，而現(xiàn)有許多地理環(huán)境為山區(qū)的小型電網(wǎng)。如何將現(xiàn)有的零散發(fā)電資源整合并入大型的國家電網(wǎng)，同時又保障電網(wǎng)的安全、可靠、穩(wěn)定運行，這是現(xiàn)在對整個電網(wǎng)的監(jiān)測及監(jiān)控系統(tǒng)提出的迫切要求，就具體方面而言，其中重要之一涉及到電網(wǎng)的各種電壓、電流、周期頻率等參數(shù)測定以及相關(guān)數(shù)據(jù)快速分析和反饋系統(tǒng)。為了滿足以上的相應(yīng)需·求，需要一套可及時檢測小型電站或電網(wǎng)數(shù)據(jù)并迅速處理和上傳的系統(tǒng)或裝置，由它來快速檢測電網(wǎng)數(shù)據(jù)并上傳至上一級電網(wǎng)管理系統(tǒng)，提前替代上一級電網(wǎng)管理系統(tǒng)將一些數(shù)據(jù)進行預(yù)先處理分析以節(jié)約時間提高效率。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種適用于小型水、風力、太陽能電站的分布式發(fā)電監(jiān)控及分析系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型分布式發(fā)電監(jiān)控及分析系統(tǒng)，包括以有線和微波無線雙網(wǎng)路相互連接的傳感器采集網(wǎng)絡(luò)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、程序計算機、監(jiān)控中心和上級管理站，其中，傳感器采集網(wǎng)絡(luò)包括設(shè)置在電站的若干個傳感器，傳感器采集網(wǎng)絡(luò)通過連接的網(wǎng)絡(luò)接受程序計算機的指令采集電站發(fā)電的相關(guān)參數(shù)并經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，數(shù)字信號隨后被輸入程序計算機按監(jiān)控中心指令進行程序處理并得出結(jié)果數(shù)據(jù)，結(jié)果數(shù)據(jù)依照上級管理站指令和設(shè)定程序通過連接的網(wǎng)絡(luò)輸入監(jiān)控中心保存并通過其上傳給上級管理站。進一步，所述監(jiān)控中心依據(jù)自身及所述上級管理站的雙重指令，對輸入數(shù)據(jù)進行處理以及通過連接的所述網(wǎng)絡(luò)向所述傳感器采集網(wǎng)絡(luò)發(fā)出控制指令。進一步，所述傳感器采集網(wǎng)絡(luò)包括電壓傳感器、電流傳感器、頻率傳感器、瞬時干擾脈沖傳感器以及通過所述網(wǎng)路與各傳感器相連的傳感控制器，傳感控制器依據(jù)所述程序計算機指令控制任何一路傳感器，將相應(yīng)采集數(shù)據(jù)通過連接的所述網(wǎng)絡(luò)上傳至所述程序計算機。進一步，所述傳感器電路設(shè)置為采用VMOS元件的組成。進一步，所述程序計算機包括誤差計算模塊，該誤差計算模塊對于電流、電壓、頻率及瞬時干擾脈沖的頻度數(shù)據(jù)進行分析計算得出誤差及相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，同時采用最小二乘法進行采樣曲線的擬合。進一步，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器為多路模擬到數(shù)字的信號轉(zhuǎn)換裝置。[0010]進一步，所述上級管理站為電站并網(wǎng)一側(cè)的電網(wǎng)管理系統(tǒng)。本實用新型利用對小型太陽能、風力、水電站的相關(guān)發(fā)電參數(shù)進行高速采樣、收集并通過計算機進行快速的專業(yè)統(tǒng)計分析，形成一個對諸多小型電站進行發(fā)電數(shù)據(jù)實時監(jiān)控并分析的系統(tǒng)，為電網(wǎng)管理部門提供及時有效的相關(guān)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，適合裝備已有的電站為并網(wǎng)發(fā)電監(jiān)控和即時數(shù)據(jù)分析提供方便良好的軟硬件條件。此系統(tǒng)有較強的適應(yīng)性，經(jīng)濟性，尤其是為小型太陽能電站并入電網(wǎng)統(tǒng)一管理打下良好的基礎(chǔ)。

圖1為本實用新型總體結(jié)構(gòu)及工作示意圖；圖2為本實用新型的傳感器采集網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及工作示意圖。
具體實施方式
下面，參考附圖，對本實用新型進行更全面的說明，附圖中示出了本實用新型的示例性實施例。然而， 本實用新型可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實施例。而是，提供這些實施例，從而使本實用新型全面和完整，并將本實用新型的范圍完全地傳達給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下” “左” “右”等空間相對術(shù)語，用于說明圖中示出的一個元件或特征相對于另一個元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對說明可相應(yīng)地解釋。如圖1、圖2所示，本實用新型分布式發(fā)電監(jiān)控及分析系統(tǒng)，包括傳感器采集網(wǎng)絡(luò)
1、數(shù)模轉(zhuǎn)換器2、程序計算機3、監(jiān)控中心4 (虛線框8內(nèi)部分)和上級管理站5，彼此之間通過有線和微波無線雙網(wǎng)路相互連接，傳感采集及其數(shù)據(jù)傳輸方向以實心箭頭7表示，控制指令信號傳輸方向以空心箭頭6表示，其中監(jiān)控中心4還通過有線和微波無線網(wǎng)路與上級管理站5相連。程序計算機3含有相應(yīng)的誤差計算模塊(誤差計算軟件)，該誤差計算模塊對于電流、電壓、頻率及瞬時干擾脈沖的頻度等數(shù)據(jù)進行分析計算得出誤差及相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)；同時采用最小二乘法進行采樣曲線的擬合。數(shù)模轉(zhuǎn)換器2為多路模擬到數(shù)字的信號轉(zhuǎn)換裝置。上級管理站5設(shè)定為電站并網(wǎng)一側(cè)的電網(wǎng)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)工作過程:如圖1所示，本實用新型先由傳感器采集網(wǎng)絡(luò)I接受程序計算機3的指令采集電站發(fā)電的相關(guān)參數(shù)并經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器2轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，數(shù)字信號隨后被輸入程序計算機3按監(jiān)控中心4指令進行程序處理并得出結(jié)果數(shù)據(jù)，結(jié)果數(shù)據(jù)依照上級管理站5指令和設(shè)定程序輸入監(jiān)控中心4保存并通過其上傳給上級管理站5。傳感器采集網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及工作原理:如圖1、2所示，本實用新型中傳感器采集網(wǎng)絡(luò)I結(jié)構(gòu)及工作示意圖，其中傳感器采集網(wǎng)絡(luò)I由電壓傳感器11、電流傳感器12、頻率傳感器13、瞬時干擾脈沖傳感器14以及通過網(wǎng)路與各傳感器相連的傳感控制器15組成。電壓傳感器11、電流傳感器12、頻率傳感器13、瞬時干擾脈沖傳感器14電路采用VMOS元件。工作時傳感控制器15依據(jù)程序計算機3的指令控制接通指定傳感器與傳感控制器15的網(wǎng)路，將相應(yīng)的采集數(shù)據(jù)接受并上傳 至數(shù)模轉(zhuǎn)換器2進行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換。
權(quán)利要求1.分布式發(fā)電監(jiān)控及分析系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括以有線和微波無線雙網(wǎng)路相互連接的傳感器采集網(wǎng)絡(luò)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、程序計算機、監(jiān)控中心和上級管理站，其中，傳感器采集網(wǎng)絡(luò)包括設(shè)置在電站的若干個傳感器，傳感器采集網(wǎng)絡(luò)通過連接的網(wǎng)絡(luò)接受程序計算機的指令采集電站發(fā)電的相關(guān)參數(shù)并經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，數(shù)字信號隨后被輸入程序計算機按監(jiān)控中心指令進行程序處理并得出結(jié)果數(shù)據(jù)，結(jié)果數(shù)據(jù)依照上級管理站指令和設(shè)定程序通過連接的網(wǎng)絡(luò)輸入監(jiān)控中心保存并通過其上傳給上級管理站。
2.如權(quán)利要求1所述的分布式發(fā)電監(jiān)控及分析系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控中心依據(jù)自身及所述上級管理站的雙重指令，對輸入數(shù)據(jù)進行處理以及通過連接的所述網(wǎng)絡(luò)向所述傳感器采集網(wǎng)絡(luò)發(fā)出控制指令。
3.如權(quán)利要求1所述的分布式發(fā)電監(jiān)控及分析系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器采集網(wǎng)絡(luò)包括電壓傳感器、電流傳感器、頻率傳感器、瞬時干擾脈沖傳感器以及通過所述網(wǎng)路與各傳感器相連的傳感控制器，傳感控制器依據(jù)所述程序計算機指令控制任何一路傳感器，將相應(yīng)采集數(shù)據(jù)通過連接的所述網(wǎng)絡(luò)上傳至所述程序計算機。
4.如權(quán)利要求1所述的分布式發(fā)電監(jiān)控及分析系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器電路設(shè)置采用VMOS元件。
5.如權(quán)利要求1所述的分布式發(fā)電監(jiān)控及分析系統(tǒng)，其特征在于，所述程序計算機包括誤差計算模塊，該誤差計算模塊對于電流、電壓、頻率及瞬時干擾脈沖的頻度數(shù)據(jù)進行分析計算得出誤差及相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，同時采用最小二乘法進行采樣曲線的擬合。
6.如權(quán)利要求1所述的分布式發(fā)電監(jiān)控及分析系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器為多路模擬到數(shù)字的信號轉(zhuǎn)換裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的分布式發(fā)電監(jiān)控及分析系統(tǒng)，其特征在于，所述上級管理站為電站并網(wǎng)一側(cè)的電網(wǎng)管理·系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型公開了一種分布式發(fā)電監(jiān)控及分析系統(tǒng)，包括以有線和微波無線雙網(wǎng)路相互連接的傳感器采集網(wǎng)絡(luò)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、程序計算機、監(jiān)控中心和上級管理站，其中，傳感器采集網(wǎng)絡(luò)包括設(shè)置在電站的若干個傳感器，傳感器采集網(wǎng)絡(luò)通過連接的網(wǎng)絡(luò)接受程序計算機的指令采集電站發(fā)電的相關(guān)參數(shù)并經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，數(shù)字信號隨后被輸入程序計算機按監(jiān)控中心指令進行程序處理并得出結(jié)果數(shù)據(jù)，結(jié)果數(shù)據(jù)依照上級管理站指令和設(shè)定程序通過連接的網(wǎng)絡(luò)輸入監(jiān)控中心保存并通過其上傳給上級管理站。本實用新型有較強的適應(yīng)性，經(jīng)濟性，尤其是為小型太陽能電站并入電網(wǎng)統(tǒng)一管理打下良好的基礎(chǔ)。
文檔編號G05B19/418GK203133578SQ201320031838
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者薛黎明, 劉伯昂 申請人:中海陽能源集團股份有限公司