专利名称：风电通信控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电领域，具体地，涉及ー种风电通信控制系统。
背景技术：
风カ发电机工作原理是风的动能(即空气的动能)转化成发电机转子的动能，转子的动能又转化成电能。风カ发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染，因此备受世界各国重视。我国利用风カ发电是从50年代开始的，到80年代初，微型风力发电技术趋于成熟 和稳定。近年来，我国风カ发电发展很快，已选定在广东、海南、福建、山东、内蒙、新疆等风力资源丰富的地区建风电场大力发展风电。风カ发电机组分散安置在风能资源比较好的各种复杂地形地帯，如旷野、山顶等，环境比较恶劣，特别是风机的叶片高点甚至达100多米。在这种环境下，高高耸立的风机就很容易被雷电击中。目前，风电机组的单机容量越来越大。为吸收更多能量，随着轮毂高度和叶轮直径的增高，相对也增加了被雷击的风险，雷击成了自然界中对风电机组安全运行危害最大的ー种灾害。雷电释放的巨大能量，会造成风电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件
作臼^·坐现有已建成的风电场的通信系统大都采用结构简单、成本低的电缆连接。这种方式最大的缺点是易受外部电磁干扰，尤其是遇雷暴天气，极易遭受雷击，造成硬件损坏。据统计，我国红海湾风电场建成投产至今发生了多次雷击事件。其中，叶片被击中率达4%，其他通信电器元件被击中率更高达20 %。若风电机组遭受雷击，除了损失修复期间应该发电所得之外，还要负担受损部件的拆装和更新的巨大费用。虽然随着通信技术的发展，出现了使用光纤进行通信的方式。从原理上讲，光纤通信可以解决电磁干扰及防雷的问题，而且能够大幅度提高通信速度。但实际应用中，由于光导介质仍然需要金属构件来辅助才能进行工作，这就使光纤通信设备同样面对防雷的问题，并且结构复杂、成本高，难以应用到已建成的风电场。同吋，针对已建成的采用电缆进行通信的风电场的防雷问题，目前尚无较好的解决方案。
实用新型内容本实用新型针对现有技术中存在的通信系统易受雷击和电磁干扰的问题，提供一种风电通信控制系统，以至少解决上述问题之一。根据本实用新型的ー个方面，提供了一种风电通信控制系统，包括控制设备；通信设备，设置于所述控制设备外壳上用于所述控制设备通信，其中，所述通信设备包括通信装置以及通信装置外壳；所述系统还包括接地装置，该接地装置通过导线将所述控制设备外壳、通信装置以及通信装置外壳接地。进ー步地，该系统还包括与通信设备相连接的通信线缆，接地装置与通信线缆通过导线相连接。进ー步地，系统还包括浪涌保护器，浪涌保护器被设置在通信装置与通信线缆之间。进ー步地，其特征在于，导线截面积为4cm2 6cm2。进ー步地,其特征在于,导线长度为O. 5m lm。进ー步地，通信线缆与并行的强电电缆相隔20cm 30cm。进ー步地，通信线缆包括通信电缆和金属光缆。通过本实用新型，使用接地装置，将控制设备外壳、通信装置以及通信装置外壳分别接地，可使上述各设备或装置实现等电位接地。这样，不仅可在雷击发生时将雷电迅速导入大地，并且可以避免系统设备间的电位差放电。通过在弱电设备的进线端和出线端加装相应的信号SPD，可阻隔由于雷击而产生的过电流侵入弱电设备，保护弱电设备的安全运行。进而提高整个风电通信控制系统的防雷性能。本实用新型是在现有设备基础上进行设备的改进，很好的保护了现有投资，也因此，节约了成本。
附图作为本申请的一部分，与说明书一起用于解释本实用新型，在附图由图I是根据本实用新型的一种风电通信控制系统示例性结构框图；图2是根据本实用新型的另ー种风电通信控制系统示例性结构框图；以及图3是根据本实用新型的另ー种风电通信控制系统示例性结构框图。
具体实施方式
下面，结合附图对本实用新型较佳实施例进行详细说明。由于结构简单、成本低，现有已建成的风电场大都采用电缆连接。这种方式最大的缺点是易受外部电磁干扰，尤其是遇雷暴天气，极易遭受雷击，造成硬件损坏。根据本实用新型的ー个方面，提供了一种风电通信控制系统，以至少解决上述问题。图I是根据本实用新型的一种风电通信控制系统示例性结构框图。如图I所示，根据本实用新型的一种风电通信控制系统100，可包括控制设备102 ;通信设备104，设置于控制设备外壳1022上用于控制设备102的通信，其中，通信设备104可包括通信装置1042以及通信装置外壳1044 ;以及接地装置106，该接地装置106通过导线将控制设备外壳1022、通信装置1042以及通信装置外壳1044接地。作为说明，接地装置106(或称为合格接地体)，可以是风电系统接地网的一部分或引出端，设置于通信设备104外部，并可以通过导线分别与控制设备外壳1022、通信装置1042、通信装置外壳1044相连接，使外壳与设备分别接地，可使上述各设备或装置实现等电位接地。这样，不仅可在雷击发生时将雷电迅速导入大地，并且可以避免系统设备间的电位差放电，进而提高整个风电通信控制系统的防雷性能。在现有设备基础上进行设备的改进，很好的保护了现有投资，也因此，节约了成本。图2是根据本实用新型的另ー种风电通信控制系统示例性结构框图。如图2所示，根据本实用新型的一种风电通信控制系统200中，系统还包括与通信装置104相连接的通信线缆108。接地装置106与通信线缆108通过导线相连接。其中，作为举例，通信线缆可包括通信电缆、金属光缆等。一般情况下，为了保护通信信号免受外界的干扰，通常会在通信电缆外层设置金属屏蔽。此外，虽然光缆中的光纤是非金属材料，传输的光信号不受外界电磁场的干扰，但由于绝大多数在用光缆并不是无金属光缆，其中包含有金属材料，如光纤加强筋、金属加强芯、金属护套等，因此通信电缆和有金属构件的光缆(简称金属光缆)线路会受到强电和雷电的影响。通过本实用新型提供的技术方案，不仅可以使现有风电场使用的电缆达到防雷的需要，还考虑到风电通信系统升级对防雷性能的要求，将金属光缆内的金属材料与接地装置(或合格接地体)相连接，实现了风电通信控制系统各设备或装置的等电位接地。这样，在雷击发生时能够将雷电迅速导入大地，并且可以避免系统设备间的电位差放电，提高整个风电通信控制系统的防雷性能。 图3是根据本实用新型的另ー种风电通信控制系统示例性结构框图。如图3所示，根据本实用新型的一种风电通信控制系统300中，与图2相比较，所述系统可进ー步包括浪涌保护器(SPD) 110，并将SPD 110设置在通信装置1042的输入端和/或输出端。优选地，可以将SH)设置于通信装置104与通信线缆108之间，即通信线缆108可以通过SPD与通信装置104相连接。具体地，通信装置1042是通信设备104中的弱电设备，例如，电路板或本领域技术人员熟知的其他通信器件或电路。通过在弱电设备的进线端和出线端加装相应的信号SPD，可阻隔由于雷击而产生的过电流侵入弱电设备，保护弱电设备的安全运行。由此，将Sro技术与等电位接地技术结合使用，可进ー步改善风电通信控制系统的防雷性能。在风电场的实际布线中，经常采用通信线缆(例如，通信电缆、金属光缆)与强电电缆(例如，风电机组动カ电缆)并行布线的方式。这样做主要是出于节约成本的原因，但由于强电电缆靠近通信线缆(例如，金属光缆)时，会在电缆内铜线、金属加强芯、金属防潮层、金属护套等金属构件上产生感应电动势和电流，当其达到一定强度时就会损坏电缆，严重的将危及人身安全。为此，考虑到电缆间的相互影响，应该将并行的通信线缆与强电电缆相隔一定的安全距离。作为ー种优选的实施方式，根据本实用新型提供的系统，通信线缆与并行的强电电缆(图中未示出)相隔20cm 30cm。同样，作为一种优选的实施方式，出于导电效果和成本的考虑，本实用新型中提供的作为连接线的导线，截面积为4cm2 6cm2，导线长度为O. 5m lm。上述实施例仅用以说明本实用新型，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型进行修改、变形或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种风电通信控制系统，包括控制设备；通信设备，设置于所述控制设备外壳上用于所述控制设备通信，其中，所述通信设备包括通信装置以及通信装置外壳，其特征在于， 所述系统还包括接地装置，该接地装置通过导线将所述控制设备外壳、通信装置以及通信装置外壳接地。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，该系统还包括与所述通信装置相连接的通信线缆，所述接地装置与所述通信线缆通过导线相连接。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括浪涌保护器，所述浪涌保护器被设置在所述通信装置与所述通信线缆之间。
4.根据权利要求I或2所述的系统，其特征在于，所述导线截面积为4cm2 6cm2。
5.根据权利要求I或2所述的系统，其特征在于，所述导线长度为0.5m lm。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述通信线缆与并行的强电电缆相隔20cm 30cm。
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述通信线缆包括通信电缆和金属光缆。
专利摘要本实用新型提供了一种风电通信控制系统，包括控制设备；通信设备，设置于控制设备外壳上用于控制设备通信，其中，通信设备包括通信装置以及通信装置外壳；系统还包括接地装置，该接地装置通过导线将控制设备外壳、通信装置以及通信装置外壳接地。通过本实用新型，可使上述各设备或装置实现等电位接地。进而提高整个风电通信控制系统的防雷性能。
文档编号F03D7/00GK202417821SQ201220053508
公开日2012年9月5日 申请日期2012年2月17日 优先权日2012年2月17日
发明者吴少花 申请人:国华(汕尾)风电有限公司, 国华能源投资有限公司, 神华集团有限责任公司