風電次同步振蕩監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種風電監測系統，尤其涉及一種風電次同步振蕩監測系統。
【背景技術】
[0002]風能作為一種清潔、安全和高效的能源，在保護生態環境、延緩全球氣候變暖、推進可持續發展等方面具有重要的積極意義，越來越受到世界各國的強烈關注。
[0003]大規模風電通過串補交流電模式并入電網可以有效提高輸電能力，然而，在工作過程中會產生次同步振蕩問題，次同步振蕩會造成風機脫網或者設備損壞，從而造成巨大的經濟損失，現有技術中，對于風電次同步振蕩的監測主要通過經驗、歷史數據等方式，然后計算次同步振蕩的相關參數，再根據相關參數處理次同步振蕩問題，這種方式，效率低下，實時性低，雖然在一定程度上降低了次同步振蕩問題的可能性，但是由于次同步振蕩引起的風電事故仍然層出不窮。
[0004]因此，需要提出一種風電次同步振蕩監測系統，能夠對風電引起風電次同步振蕩的相關參數進行準確監測，實時輸出監測數據，從而保證風電次同步振蕩監測的準確性，能夠準確指導次同步振蕩系統的一致措施，確保風力發電持續穩定運行。
【實用新型內容】
[0005]有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種風電次同步振蕩監測系統，能夠對風電引起風電次同步振蕩的相關參數進行準確監測，實時輸出監測數據，從而保證風電次同步振蕩監測的準確性，能夠準確指導次同步振蕩系統的一致措施，確保風力發電持續穩定運行。
[0006]本實用新型提供的一種風電次同步振蕩監測系統，包括用于監測風電次同步振蕩參數的監測單元、與所述監測單元連接的處理單元以及與所述處理單元通信連接的遠程監控單元，所述監測單元與所述處理單元連接；
[0007]所述監測單元包括用于監測風電場參數的風電監測模塊和用于監測電網參數的電網監測模塊;所述風電監測模塊包括風電電壓傳感器、風電電流傳感器、風電頻率傳感器、風速傳感器、用于監測風力發電機轉矩的轉矩傳感器以及用于監測風力發電機轉速的轉速傳感器;所述電網監測模塊包括電網電壓傳感器、電網電流傳感器以及電網頻率傳感器。
[0008]進一步，所述處理單元包括與監測單元連接的預處理電路、與所述預處理電路連接的處理服務器、與所述處理服務器通信連接的存儲服務器，所述處理服務器與遠程監控單元通信連接。
[0009]進一步，所述處理單元還包括預警單元，所述預警單元包括與處理服務器連接的輸入鍵盤、與處理服務器連接的顯示器以及與處理服務器連接的聲光報警器。
[0010]進一步，所述預處理電路包括依次連接的放大電路、濾波電路以及模數轉換電路，所述放大電路的輸入端與監測單元的輸出端連接，所述模數轉換電路的輸出端與處理服務器連接。
[0011]進一步，所述遠程監控單元包括與處理單元通信連接的遠程處理服務器以及與所述遠程處理服務器通信連接的遠程存儲服務器。
[0012]進一步，所述遠程監控單元還包括遠程預警單元，所述遠程預警單元包括與遠程處理服務器連接的遠程輸入鍵盤、與遠程處理服務器連接的遠程顯示器以及與遠程處理服務器連接的遠程聲光報警器。
[0013]本實用新型的有益效果:本實用新型的風電次同步振蕩監測系統，能夠對風電引起風電次同步振蕩的相關參數進行準確監測，實時輸出監測數據，從而保證風電次同步振蕩監測的準確性，能夠準確指導次同步振蕩系統的一致措施，確保風力發電持續穩定運行。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述:
[0015]圖1為本實用新型的原理框圖。
【具體實施方式】
[0016]圖1為本實用新型的原理框圖，如圖所示，本實用新型提供的一種風電次同步振蕩監測系統，包括用于監測風電次同步振蕩參數的監測單元、與所述監測單元連接的處理單元以及與所述處理單元通信連接的遠程監控單元，所述監測單元與所述處理單元連接；
[0017]所述監測單元包括用于監測風電場參數的風電監測模塊和用于監測電網參數的電網監測模塊;所述風電監測模塊包括風電電壓傳感器、風電電流傳感器、風電頻率傳感器、風速傳感器、用于監測風力發電機轉矩的轉矩傳感器以及用于監測風力發電機轉速的轉速傳感器;所述電網監測模塊包括電網電壓傳感器、電網電流傳感器以及電網頻率傳感器，能夠對風電引起風電次同步振蕩的相關參數進行準確監測，實時輸出監測數據，從而保證風電次同步振蕩監測的準確性，能夠準確指導次同步振蕩系統的抑制措施，確保風力發電持續穩定運行，當然，上述中的每一種傳感器均可以設置多個，形成多個檢測點，其中，轉矩傳感器和轉速傳感器獲取風力發電機的轉速信號以及轉矩信號，處理服務器根據轉矩信號轉速信號控制風機的槳距控制器輸出相應的指令，處理服務器根據風速、轉速、風電電壓信號、風電電流信號計算風電功率信號，然后根據風電功率信號來判斷是否產生次振蕩，風電頻率傳感器用于對風電的實際頻率進行監測，根據計算功率、實際頻率和計算頻率共同確定次振蕩產生的原因，確保監測結果的準確性;處理服務器根據電網電壓、電網電流和電網頻率以及上述的參數進行次振蕩分析，當然，處理服務器在處理過程中的計算方法采用現有的算法，在此不加以贅述。
[0018]本實施例中，所述處理單元包括與監測單元連接的預處理電路、與所述預處理電路連接的處理服務器、與所述處理服務器通信連接的存儲服務器，所述處理服務器與遠程監控單元通信連接，其中，所述預處理電路包括依次連接的放大電路、濾波電路以及模數轉換電路，所述放大電路的輸入端與監測單元的輸出端連接，所述模數轉換電路的輸出端與處理服務器連接，通過這種結構，為處理服務器提供準確的參考數據;處理服務器接收到監測單元輸出的監測參數，通過現有的算法對次同步振蕩參數進行相應計算，至少包括次同步振蕩的頻率的計算、風機的有功功率、風機的無功功率、電網輸送功率等參數，并且處理服務器對引起次同步振蕩的原因作出建議分析，處理服務器將實測數據、處理服務器的計算結果以及引起次同步振蕩的原因信息發送到遠程處理服務器，通過上述結構，能夠實時反饋風電并網運行時的實時參數，準確指導遠程控制工作，其中，存儲服務器用于對處理服務器所處理的數據進行同步存儲，作為歷史數據用于處理服務器在未來處理中做參考數據。
[0019]本實施例中，所述處理單元還包括預警單元，所述預警單元包括與處理服務器連接的輸入鍵盤、與處理服務器連接的顯示器以及與處理服務器連接的聲光報警器，通過這種結構，能夠將處理服務器的處理過程進行顯示監控，當處理服務器計算的相應參數存在越限，比如風電機的穿透功率越限，那么聲光報警器進行相應的報警，方便及時作出應對措施。
[0020]本實施例中，所述遠程監控單元包括與處理單元通信連接的遠程處理服務器以及與所述遠程處理服務器通信連接的遠程存儲服務器，其中，所述遠程監控單元還包括遠程預警單元，所述遠程預警單元包括與遠程處理服務器連接的遠程輸入鍵盤、與遠程處理服務器連接的遠程顯示器以及與遠程處理服務器連接的遠程聲光報警器，遠程處理服務器用于根據處理服務器輸出的數據進行進一步處理，并通過顯示器呈現，利于工作人員分析并作出正確的指導措施，處理服務器同時將越限的報警信息傳輸到遠程處理服務器，遠程處理服務器收到報警信息后，立即控制聲光報警器進行相應報警。
[0021]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種風電次同步振蕩監測系統，其特征在于:包括用于監測風電次同步振蕩參數的監測單元、與所述監測單元連接的處理單元以及與所述處理單元通信連接的遠程監控單元，所述監測單元與所述處理單元連接； 所述監測單元包括用于監測風電場參數的風電監測模塊和用于監測電網參數的電網監測模塊;所述風電監測模塊包括風電電壓傳感器、風電電流傳感器、風電頻率傳感器、風速傳感器、用于監測風力發電機轉矩的轉矩傳感器以及用于監測風力發電機轉速的轉速傳感器;所述電網監測模塊包括電網電壓傳感器、電網電流傳感器以及電網頻率傳感器。2.根據權利要求1所述風電次同步振蕩監測系統，其特征在于:所述處理單元包括與監測單元連接的預處理電路、與所述預處理電路連接的處理服務器、與所述處理服務器通信連接的存儲服務器，所述處理服務器與遠程監控單元通信連接。3.根據權利要求2所述風電次同步振蕩監測系統，其特征在于:所述處理單元還包括預警單元，所述預警單元包括與處理服務器連接的輸入鍵盤、與處理服務器連接的顯示器以及與處理服務器連接的聲光報警器。4.根據權利要求2所述風電次同步振蕩監測系統，其特征在于:所述預處理電路包括依次連接的放大電路、濾波電路以及模數轉換電路，所述放大電路的輸入端與監測單元的輸出端連接，所述模數轉換電路的輸出端與處理服務器連接。5.根據權利要求1所述風電次同步振蕩監測系統，其特征在于:所述遠程監控單元包括與處理單元通信連接的遠程處理服務器以及與所述遠程處理服務器通信連接的遠程存儲服務器。6.根據權利要求5所述風電次同步振蕩監測系統，其特征在于:所述遠程監控單元還包括遠程預警單元，所述遠程預警單元包括與遠程處理服務器連接的遠程輸入鍵盤、與遠程處理服務器連接的遠程顯示器以及與遠程處理服務器連接的遠程聲光報警器。
【專利摘要】本實用新型提供的一種風電次同步振蕩監測系統，包括用于監測風電次同步振蕩參數的監測單元、與所述監測單元連接的處理單元以及與所述處理單元通信連接的遠程監控單元，所述監測單元與所述處理單元連接；所述監測單元包括用于監測風電場參數的風電監測模塊和用于監測電網參數的電網監測模塊；所述風電監測模塊包括風電電壓傳感器、風電電流傳感器、風電頻率傳感器、風速傳感器、用于監測風力發電機轉矩的轉矩傳感器以及用于監測風力發電機轉速的轉速傳感器；所述電網監測模塊包括電網電壓傳感器、電網電流傳感器以及電網頻率傳感器，能夠對風電引起風電次同步振蕩的相關參數進行準確監測，實時輸出監測數據，從而保證風電次同步振蕩監測的準確性，能夠準確指導次同步振蕩系統的一致措施，確保風力發電持續穩定運行。
【IPC分類】H02J13/00, G01D21/02
【公開號】CN205280152
【申請號】CN201620027506
【發明人】孫榮富, 王東升, 崔正湃, 王若陽, 王靖然, 張巖, 徐忱, 李大興, 袁紹軍, 錢蘇晉
【申請人】國家電網公司, 國網冀北電力有限公司, 國網冀北電力有限公司承德供電公司, 北京恒泰實達科技股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月12日