一種光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測裝置制造方法
【專利摘要】一種光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測裝置屬于配電網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測裝置。本實(shí)用新型提供一種提取簡單，精確度高的光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測裝置。本實(shí)用新型光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測裝置包括信號采集單元、字信號處理單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、4G通信傳輸單元和人機(jī)交互信息顯示單元，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)信號采集單元的輸出端口與A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端口相連，A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出端口與數(shù)字信號處理單元的數(shù)據(jù)輸入端口相連，數(shù)字信號處理單元的數(shù)據(jù)輸出端口分別與人機(jī)交互信息顯示單元輸入端口、4G通信傳輸模塊的輸入端口相連。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于配電網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù) 預(yù)測裝置。 一種光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 光伏發(fā)電儲能設(shè)備是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，光伏發(fā)電儲能設(shè)備發(fā)生重大故障時，會對 電力系統(tǒng)帶來大規(guī)模負(fù)荷損失以及較大的電網(wǎng)穩(wěn)定性沖擊，光伏發(fā)電儲能設(shè)備容量越大， 其故障和停電對電網(wǎng)造成的沖擊和損失就越大，因此，對光伏發(fā)電儲能設(shè)備的電氣參數(shù)及 氣象環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測參數(shù)對光伏發(fā)電設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測，根據(jù)預(yù) 測結(jié)果對電網(wǎng)應(yīng)急措施進(jìn)行安排，能夠有效避免光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障對電網(wǎng)帶來的沖擊 和影響，顯著提高電力系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型就是針對上述問題，提供一種提取簡單，精確度高的光伏發(fā)電儲能設(shè) 備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測裝置。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案，本實(shí)用新型光伏發(fā)電儲能設(shè)備 故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測裝置包括信號采集單元、字信號處理單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、4G通信傳輸單 元和人機(jī)交互信息顯示單元，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)信號采集單元的輸出端口與A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入 端口相連，A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出端口與數(shù)字信號處理單元的數(shù)據(jù)輸入端口相連，數(shù)字信號處 理單元的數(shù)據(jù)輸出端口分別與人機(jī)交互信息顯示單元輸入端口、4G通信傳輸模塊的輸入端 口相連。
[0005] 所述信號采集單元包括運(yùn)行時間計(jì)時器、振動頻率傳感器、溫度傳感器、噪聲傳感 器、放電電流傳感器，運(yùn)行時間計(jì)時器輸出端口、振動頻率傳感器輸出端口、溫度傳感器輸 出端口、噪聲傳感器輸出端口、放電電流傳感器輸出端口分別與A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端口 相連。
[0006] 作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述時間計(jì)時器采用DS12C887型號時鐘芯片， 振動傳感器采用STA9200A型號，放電電流傳感器采用DHC03B型號，溫度傳感器采用HE-200 型號。
[0007] 作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述A/D轉(zhuǎn)換單元采用TLC2543串行A/D轉(zhuǎn)換 器，數(shù)字信號處理單元DSP采用TMS320F2812芯片，4G通信傳輸單元采用ME3760型號的LTE 模塊，人機(jī)交互信息顯示單元采用HG1286402C型號的液晶顯示模塊。
[0008] 運(yùn)行時間計(jì)時器、振動傳感器、溫度傳感器、噪聲傳感器、放電電流傳感器的輸出 端分別經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換電路后連接到A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543的輸入端AIN0-AIN4, A/D轉(zhuǎn)換器 TLC2543的輸出端E0C、I/O、IN、0UT、CS分別對應(yīng)連接到DSP芯片TMS320F2812的XA1-XA5引 腳，TMS320F2812的XD0-XD7引腳分別與液晶顯示模塊的D0-D7對應(yīng)連接，TMS320F2812的 XD10-XD14引腳與液晶顯示模塊的RS、RW、CS1、CS2、EN對應(yīng)相連接，TMS320F2812的XD15， XD16引腳與4G通信模塊ME3760的DATA、DATA1端對應(yīng)相連，4G通信模塊的ATN1端通過天 線將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)方調(diào)度。
[0009] 另外，本實(shí)用新型所述信號轉(zhuǎn)換電路采用TLC4501芯片。（設(shè)置信號轉(zhuǎn)換電路，保 證信號采集的頻帶寬度、轉(zhuǎn)換速率和電壓增益，同時降低輸入失調(diào)電壓和電流以及溫度漂 移)。
[0010] 運(yùn)行時間、振動頻率、溫度、噪聲、放電電流信息經(jīng)過各傳感器，進(jìn)行同步采樣、保 持、A/D轉(zhuǎn)換，變?yōu)閿?shù)字信號后，送入DSP芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，處理后的信息數(shù)據(jù)由DSP對運(yùn) 行時間、振動頻率、溫度、噪聲、放電電流信息數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，計(jì)算結(jié)果通過液晶顯示模塊 進(jìn)行顯示并將數(shù)據(jù)送到4G傳輸模塊，為與遠(yuǎn)方調(diào)度通訊做好準(zhǔn)備。
[0011] 本實(shí)用新型有益效果。
[0012] 本實(shí)用新型利用直接測量光伏發(fā)電儲能設(shè)備的運(yùn)行時間、振動頻率、溫度、噪聲、 放電電流作為輸入量，并最終利用A/D轉(zhuǎn)換單元、DSP數(shù)字信號處理單元、CPU中央處理單 元、人機(jī)交互信息顯示單元和4G傳輸模塊實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的監(jiān)測。這 種方法避免傳統(tǒng)方法建立模型和選取參數(shù)時造成的誤差，并且具有輸入量提取簡單，精確 度高，準(zhǔn)確度好，預(yù)測效率高的特點(diǎn)。
[0013] 對電力用戶重大故障風(fēng)險(xiǎn)做出預(yù)測，能夠預(yù)防光伏發(fā)電儲能設(shè)備和配電網(wǎng)重大事 故，改善電力品質(zhì)，提高用電可靠性，同時預(yù)測過程滿足實(shí)時性要求，提高數(shù)據(jù)采集及處理 的效率，提高光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測的速度和精度，實(shí)現(xiàn)了以較高精度和較短響 應(yīng)時間的優(yōu)勢對光伏發(fā)電設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)測。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型保護(hù)范圍 不僅局限于以下內(nèi)容的表述。
[0015] 圖1是本實(shí)用新型電路原理框圖。
[0016] 圖2是本實(shí)用新型電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 如圖所示，本實(shí)用新型光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測裝置包括信號采集單 元、A/D轉(zhuǎn)換單元、數(shù)字信號處理單元、4G通信傳輸單元和人機(jī)交互信息顯示單元。
[0018] 所述A/D轉(zhuǎn)換單元用于將信號采集單元采集的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
[0019] 所述數(shù)字信號處理單元對A/D轉(zhuǎn)換后的采集量進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0020] 所述人機(jī)交互信息顯示單元用于就地顯示光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測 結(jié)果。
[0021] 所述4G通信傳輸模塊用于將光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測結(jié)果傳輸至遠(yuǎn) 方調(diào)度終端。
[0022] 所述信號采集模塊采集的運(yùn)行時間、振動頻率、溫度、噪聲、放電電流5個信號輸 出至A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出端與數(shù)字信號處理單元的輸入端連 接，所述DSP數(shù)字信號處理單元的輸出端與人機(jī)交互信息顯示單元和4G通信傳輸模塊的輸 入輸連接。
[0023] 信號采集模塊包括運(yùn)行時間計(jì)時器、振動頻率傳感器、溫度傳感器、噪聲傳感器、 放電電流傳感器，其中時間計(jì)時器采用DS12C887型號時鐘芯片、振動傳感器采用STA9200A 型號、放電電流傳感器采用DHC03B型號、溫度傳感器采用HE-200型號，A/D轉(zhuǎn)換器選用 TLC2543串行A/D轉(zhuǎn)換器，該器件使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換過程，DSP數(shù)字 信號處理單元選用TMS320F2812芯片，4G通信傳輸單元為ME3760型號的LTE模塊，人機(jī)交 互信息顯不模塊為HG1286402C型號的液晶顯不模塊。
[0024] 如圖1所示，本實(shí)用新型包括信號采集單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、數(shù)字信號處理單元、4G 通信傳輸單元和人機(jī)交互信息顯示單元。
[0025] 運(yùn)行時間計(jì)時器、振動傳感器、溫度傳感器、噪聲傳感器、放電電流傳感器的輸出 端分別經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換電路后連接到A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543的輸入端AIN0-AIN4,如圖2所 示，A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543的輸出端E0C、I/O、IN、OUT、CS分別連接到DSP芯片TMS320F2812 的XA1-XA5引腳，TMS320F2812的XD0-XD7引腳分別與液晶顯示模塊的D0-D7連接， TMS320F2812 的 XD10-XD14 引腳與液晶顯示模塊的 RS、RW、CS1、CS2、EN相連接，TMS320F2812 的XD15, XD16引腳與4G通信模塊ME3760的DATA、DATA1端相連，4G通信模塊的ATN1端通 過天線將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)方調(diào)度。
[0026] 運(yùn)行時間、振動頻率、溫度、噪聲、放電電流信息經(jīng)過各傳感器，進(jìn)行同步采樣、保 持、A/D轉(zhuǎn)換，變?yōu)閿?shù)字信號后，送入DSP芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，處理后的信息數(shù)據(jù)由DSP對運(yùn) 行時間、振動頻率、溫度、噪聲、放電電流信息數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，計(jì)算結(jié)果通過液晶顯示模塊 進(jìn)行顯示并將數(shù)據(jù)送到4G傳輸模塊，為與遠(yuǎn)方調(diào)度通訊做好準(zhǔn)備。
[0027] 可以理解的是，以上關(guān)于本實(shí)用新型的具體描述，僅用于說明本實(shí)用新型而并非 受限于本實(shí)用新型實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以 對本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測裝置，包括信號采集單元、字信號處理單 元、A/D轉(zhuǎn)換單元、4G通信傳輸單元和人機(jī)交互信息顯示單元，其特征在于信號采集單元的 輸出端口與A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端口相連，A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出端口與數(shù)字信號處理單元 的數(shù)據(jù)輸入端口相連，數(shù)字信號處理單元的數(shù)據(jù)輸出端口分別與人機(jī)交互信息顯示單元輸 入端口、4G通信傳輸模塊的輸入端口相連； 所述信號采集單元包括運(yùn)行時間計(jì)時器、振動頻率傳感器、溫度傳感器、噪聲傳感器、 放電電流傳感器，運(yùn)行時間計(jì)時器輸出端口、振動頻率傳感器輸出端口、溫度傳感器輸出端 口、噪聲傳感器輸出端口、放電電流傳感器輸出端口分別與A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端口相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測裝置，其特征在于所 述時間計(jì)時器采用DS12C887型號時鐘芯片，振動傳感器采用STA9200A型號，放電電流傳感 器采用DHC03B型號，溫度傳感器采用HE-200型號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測裝置，其特征在于所 述A/D轉(zhuǎn)換單元采用TLC2543串行A/D轉(zhuǎn)換器，數(shù)字信號處理單元DSP采用TMS320F2812芯 片，4G通信傳輸單元采用ME3760型號的LTE模塊，人機(jī)交互信息顯示單元采用HG1286402C 型號的液晶顯示模塊； 運(yùn)行時間計(jì)時器、振動傳感器、溫度傳感器、噪聲傳感器、放電電流傳感器的輸出端 分別經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換電路后連接到A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543的輸入端AIN0-AIN4, A/D轉(zhuǎn)換器 TLC2543的輸出端EOC、I/O、IN、OUT、CS分別對應(yīng)連接到DSP芯片TMS320F2812的XA1-XA5引 腳，TMS320F2812的XD0-XD7引腳分別與液晶顯示模塊的D0-D7對應(yīng)連接，TMS320F2812的 XD10-XD14引腳與液晶顯示模塊的RS、RW、CS1、CS2、EN對應(yīng)相連接，TMS320F2812的XD15， XD16引腳與4G通信模塊ME3760的DATA、DATA1端對應(yīng)相連，4G通信模塊的ATN1端通過天 線將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)方調(diào)度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種光伏發(fā)電儲能設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測裝置，其特征在于所 述信號轉(zhuǎn)換電路采用TLC4501芯片。
【文檔編號】H02S50/00GK203911868SQ201420348703
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】齊偉夫, 盛光, 鞠世博, 張健, 李勝春, 王集 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司沈陽供電公司