专利名称：风电机组无功功率控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动控制领域，特别是指一种风电机组无功功率控制装置。
背景技术：
在风电机组的运行过程中，无功功率不仅能保证电压质量，且能提高风电机组运行的稳定性及安全性。但随着大容量风电机组的不断投入，无功功率不合理分配的矛盾日益显露。国内目前大多数风电机组无功功率控制技术仍停留于人工方式控制，控制效果无法令人满意。因此需要一种可以自动控制无功功率的装置，通过分析所采集的风能自动控制无功功率，提高风电机组效率，合理利用无功功率。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种装置，以实现风电机组无功功率的自动控制。本实用新型提供的装置包括中央处理单元12，与其连接的风电场并网点信号采集单元14、风电机组信号采集单元15、电网指令接收单元11和风电机组控制指令输出单元13。风电场并网点信号采集单元14用于采集风电场机组的电力测量数据；风电机组信号采集单元15用于采集风电场机组的运行数据信息；电网指令接收单元11用于将外部网络传输的电网无功功率调节指令信号传送至中央处理单元12 ；中央处理单元12对风电场并网点信号采集单元14、风电机组信号采集单元15所采集的测量数据按照预先设定的分析程序进行分析计算，并生成风电机组的控制指令信号，并将所述控制指令信号按照统一协议进行编码、压缩打包处理，发送到风电机组控制指令输出单元13;风电机组控制指令输出单元13用于将中央处理单元12发至的控制指令信号解码、拆包处理后发送至风电机组。通过上述装置，实现中央处理单元12依照电网指令接收单元11传送的远程调度指令，通过分析风电场并网点信号采集单元14、风电机组信号采集单元15所采集的数据信号，生产控制无功功率的信号，实现对风电机组无功功率的控制。较佳的，还包括光电隔离器，连接在风电场并网点信号采集单元14与中央处理单元12相连的数据端口之间，用于隔离掉过高的噪声电压，避免这种噪声电压对中央处理单元12的损坏。。可选的，所述风电场并网点信号采集单元14包括MAX487芯片，用于通过其RS485 接口采集风电机组中的电力测量数据；所述光电隔离器为6W37芯片。可选的，所述中央处理单元12包括处理器，与其连接的存储器和复位电路；其中存储器用于存储处理器所需的程序，以及用于缓存接收的来自风电场并网点信号
3采集单元14、风电机组信号采集单元15的测量数据；处理器用于执行存储器存储的对测量数据的处理程序；复位电路用于向处理器提供复位触发信号。可选的，所述处理器为RABBIT3000芯片，所述存储器为PROGRAM芯片，所述复位电路包括DS1706芯片。可选的，所述电网指令接收单元11包括RTL8019AS芯片和与其连接的74LVC245 芯片，通过LAN接口传输数据。可选的，所述风电机组信号采集单元15包括RTL8019AS芯片和与其连接的 74LVC245芯片，通过OPC接口采集数据。较佳的，还包括声音报警单元，与中央处理单元12连接，并在出现状态异常时发
出声音报警。由上，本装置实现自动控制无功功率，提高风电机组效率，合理利用无功功率。
图1为风电机无功功率控制装置原理图；图2为中央处理单元电路图；图3为电网指令接收单元电路图；图4为风电机组信号采集单元电路图；图5为风电场并网点信号采集单元电路图。
具体实施方式
如图1示出了本实用新型的风电机组无功功率控制装置，包括中央处理单元12， 与中央处理单元12连接的电网指令接收单元11、风电机组控制指令输出单元13、风电场并网点信号采集单元14和风电机组信号采集单元15。其中风电场并网点信号采集单元14用于采集变电站并网点电压、电流、频率和功率因数等参数。如图5示出了风电场并网点信号采集单元14的电路图，其中包括MAX487芯片， 用于通过其数据收发接口 485-E、485+E，即RS485接口接收来自风电机组中的数据记录仪的测量数据；还包括光电隔离器6N137芯片，连接在MAX487芯片与中央处理单元12相连的数据端口之间，用于隔离掉过高的噪声电压，避免这种噪声电压对中央处理单元12的损坏。风电机组信号采集单元15，包括RTL8019AS芯片、74LVC245芯片。用于采集风电机组的运行数据信息。并将所采集的数据信息传输至中央处理单元13。如图3示出了风电机组信号采集单元15的电路图，包括RTL8019AS芯片，利用其OPC接口，采集风电机组的相关运行参数，以及与RTL8019AS芯片相连的数据总线驱动器74LVC245芯片。电网指令接收单元11用于接收外部网络传输的电网无功功率调节指令信号，并将所述调节指令信号传送至中央处理单元12。如图4示出了电网指令接收单元11电路图， 采用了 RTL8019AS芯片，利用其LAN接口，接收外部网络传输的调节指令信号，与RTL8019AS 芯片相连的数据总线驱动器74LVC245芯片。中央处理单元12用于依照电网指令接收单元11传送的远程调度指令，对风电场并网点信号采集单元14、风电机组信号采集单元15所采集的测量数据按照预先设定的分析程序进行分析计算，依据分析计算结果生成风电机组的控制指令信号，并将所述控制指令信号按照统一协议进行编码、压缩打包处理后，发送到风电机组控制指令输出单元13。如图2示出了中央处理单元12电路图，其中包括RABBIT3000处理器，与其连接的PROGRAM存储器和DS1706复位电路。PROGRAM存储器用于存储RABBIT3000处理器所需的程序，以及用于缓存接收的来自信号采集单元14、风电机组信号采集单元15的测量数据以及中央处理单元12的分析计算结果。RABBIT3000处理器则用于执行PROGRAM存储器存储的上述对测量数据进行分析计算以及编码、压缩打包的处理程序。DS1706复位电路用于向RABBIT3000 处理器提供复位触发信号。风电机组控制指令输出单元13用于接收中央处理单元12发送来的控制指令信号。并将所述控制指令信号解码、拆包处理后发送至风电机组，以实现对风电机组的无功功率控制。另外，还可以设置报警单元(未图示)，如蜂鸣器，与中央处理单元12连接，并在出现状态异常时发出声音报警。下面对本发明的工作原理再进行介绍。当需要采集风电机组的运行数据以及电力情况的测量数据时，例如可以是预先设置在中央处理单元12程序中指定的定期采集，由风电场并电网点信号采集单元14通过其 RS485接口采集风电机组数据记录仪中的测量数据、由风电机组信号采集单元15通过其 OPC接口采集风电机组的运行数据信息。中央处理单元12依照电网指令接收单元11传送的远程调度指令，对所采集的测量数据按照预先设定的分析程序进行分析计算，依据分析计算结果生成风电机组的控制指令信号，并将所述控制指令信号按照统一协议进行编码、 压缩打包处理，发送到风电机组控制指令输出单元13。风电机组控制指令输出单元13接收所述控制指令信号，并将其解码、拆包处理后发送至风电机组，以实现对风电机组的无功功率控制。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，例如上述提到的芯片型号也可以是由其他相应的芯片来实现。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种风电机组无功功率控制装置，其特征在于，包括中央处理单元(12)，与其连接的风电场并网点信号采集单元(14)、风电机组信号采集单元(15)、电网指令接收单元(11) 和风电机组控制指令输出单元(1 ；其中风电场并网点信号采集单元(14)用于采集风电场机组的电力测量数据；风电机组信号采集单元(1 用于采集风电场机组的运行数据信息；电网指令接收单元(11)用于将外部网络传输的电网无功功率调节指令信号传送至中央处理单元(12)；中央处理单元(1 用于对风电场并网点信号采集单元(14)和风电机组信号采集单元 (15)所采集的测量数据计算生成风电机组的控制指令信号，并将所述控制指令信号发送到风电机组控制指令输出单元(13)；风电机组控制指令输出单元(1 用于将中央处理单元(1 发至的控制指令信号发送至风电机组。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括光电隔离器，连接在风电场并网点信号采集单元(14)与中央处理单元(1 相连的数据端口之间。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述风电场并网点信号采集单元(14)包括MAX487芯片，用于通过其RS485接口采集风电机组中的电力测量数据；所述光电隔离器为6W37芯片。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中央处理单元(1 包括处理器，与其连接的存储器和复位电路；其中存储器用于存储处理器所需的程序，以及用于缓存接收的来自风电场并网点信号采集单元(14)、风电机组信号采集单元(1 的测量数据；处理器用于执行存储器存储的对测量数据的处理程序；复位电路用于向处理器提供复位触发信号。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理器为RABBIT3000芯片，所述存储器为PROGRAM芯片，所述复位电路包括DS1706芯片。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电网指令接收单元(11)包括 RTL8019AS芯片和与其连接的74LVC245芯片，通过LAN接口传输数据。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述风电机组信号采集单元(1 包括 RTL8019AS芯片和与其连接的74LVC245芯片，通过OPC接口采集数据。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括声音报警单元，与中央处理单元 (12)连接，并在出现状态异常时发出声音报警。
专利摘要本实用新型提供了一种风电机组无功功率控制装置。包括风电场并网点信号采集单元，用于采集风电场机组的电力测量数据；风电机组信号采集单元，用于采集风电场机组的运行数据信息；中央处理单元对所采集的测量数据进行分析计算，并生成风电机组的控制指令信号，发送到风电机组控制指令输出单元；电网指令接收单元，用于将外部网络传输的电网无功功率调节指令信号传送至中央处理单元；风电机组控制指令输出单元，用于将中央处理单元发至的控制指令信号解码、拆包处理后发送至风电机组。使用本实用新型，可以实现自动控制无功功率，提高风电机组效率。
文档编号F03D7/00GK202012450SQ201020691618
公开日2011年10月19日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者任远, 余忠源, 冯国宇, 周继威, 孟凯锋, 张宁, 张宝全, 张斌, 张 林, 徐长安, 汤涛祺, 王栋, 申烛, 盛迎新 申请人:中能电力科技开发有限公司