一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统的制作方法

本申请涉及风力发电检测领域，尤其涉及一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统。

背景技术：

低电压穿越，指在风力发电机并网点电压跌落的时候，风力发电机能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间(区域)。风力发电机具备低电压穿越能力是为了在电网电压跌落的情况避免下发动机与电网解列对网稳定造成不利影响。

为了检测风力发电机的低电压穿越能力，人们研制了多种风力发电机低压穿越试验装置，根据NB/T31051-2014《风电机组低电压穿越能力测试规程》要求当风力发电机组有功率输出分别在(1)最大功率输出p>0.9Pn；(2)0.1Pn≤p≤0.3Pn(p为风力发电机时刻输出功率、Pn风力发电机额定功率)的条件下进行，目前的风力发电机低压穿越试验装置，都须要试验人员观测发电机功率输出的变化，以人工方式启动风力发电机低压穿越试验装置，导致整个过程耗时耗力。

技术实现要素：

本申请提供了一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统，以解决人工方式启动风力发电机低压穿越试验装置的问题。

一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统，包括：电流互感器、电压互感器、信号调理器、第一判定模块、第二判定模块和结果显示模块，其中，

所述电流互感器与所述电压互感器连接；

所述电流互感器与所述信号调理器连接，所述电压互感器与所述信号调理器连接；

所述第一判定模块与所述信号调理器连接；

所述第二判定模块与所述信号调理器连接；

所述第一判定模块与所述第二判定模块连接；

所述结果显示模块与所述第二判定模块连接。

可选的是，所述第一判定模块包括第一模数转换器、第一电平转换器和第一计算比较电路，其中，

所述第一模数转换器的输入端与所述信号调理器的输出端连接；

所述第一模数转换器的输出端与所述第一电平转换器的输入端连接；

所述第一电平转换器的输出端与所述第一计算比较电路的输入端连接；

所述第一计算比较电路的输出端与所述第二判定模块连接。

可选的是，所述第二判定模块包括第二模数转换器、第二电平转换器、第二计算比较电路、数模转换器和功率放大器，其中，

所述第二模数转换器的输入端与所述信号调理器的输出端连接；

所述第二模数转换器的输出端与所述第二电平转换器的输入端连接；

所述第二电平转换器的输出端与所述第二计算比较电路的输入端连接；

所述第二计算比较电路的输出端与所述数模转换器的输入端连接；

所述数模转换器的输出端与所述功率放大器的输入端连接；

所述功率放大器的输出端与所述结果显示模块连接。

可选的是，所述结果显示模块包括继电器、信号指示灯和电阻，其中，

所述继电器的线圈与所述第二判定模块连接；

所述继电器的一对常开触点、所述信号指示灯和所述电阻串联。

可选的是，所述第一判定模块内设有第一CAN收发器，所述第一CAN收发器与所述第一计算比较电路连接。

可选的是，所述第二判定模块内设有第二CAN收发器，所述第二CAN收发器与所述第二计算比较电路连接。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统，所述电流互感器和所述电压互感器将采集到的电流信号和电压信号发送至所述信号调理器，所述信号调理器将电量信号调制成弱电信号后发送至所述第一判定模块和所述第二判定模块，所述第一判定模块和所述第二判定模块对接收到的弱电信号进行计算和判定，计算结果满足试验条件，所述第一判定模块将启动信号发送至风力发电机低压穿越试验装置，计算结果不满足试验条件，继续采集信号，直到结果满足试验条件，所述用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统代替了人工对风力发电机低压穿越试验装置的启动，省时省力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统的结构示意图；

图2为本申请一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统的第一判定模块的结构示意图；

图3为本申请一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统的第二判定模块的结构示意图；

图4为本申请一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统的结果显示模块的结构示意图；

图5为本申请一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统的使用流程图。

图示说明：

其中，1-电流互感器；2-电压互感器；3-信号调理器；4-第一判定模块；5-第二判定模块；6-结果显示模块；8-第一模数转换器；9-第一电平转换器；10-第一计算比较电路；11-第二模数转换器；12-第二电平转换器；13-第二计算比较电路；14-数模转换器；15-功率放大器；16-继电器；17-信号指示灯；18-电阻；20-第一CAN收发器；21-第二CAN收发器。

具体实施方式

参见图1，为一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统的结构示意图，包括：电流互感器1、电压互感器2、信号调理器3、第一判定模块4、第二判定模块5和结果显示模块6，其中，

所述电流互感器1与所述电压互感器2连接，所述电流互感器1用于将采集到的电流信号发送至所述信号调理器3，所述电压互感器2用于将采集到的电压信号发送至所述信号调理器3；

所述电流互感器1与所述信号调理器3连接，所述电压互感器2与所述信号调理器3连接；

所述第一判定模块4与所述信号调理器3连接，所述第一判定模块4与所述信号调理器3之间要进行信息的交互，所述第一判定模块4用于比较启动功率和实时功率的大小，所述信号调理器3用于将电流信号和电压信号调制成弱电流信号和弱电压信号；

所述第二判定模块5与所述信号调理器3连接，所述第二判定模块5用于比较额定功率和实时功率的大小；

所述第一判定模块4与所述第二判定模块5连接；

所述结果显示模块6与所述第二判定模块5连接，所述结果显示模块6用于显示试验结果。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统，所述电流互感器1和所述电压互感器2将采集到的电流信号和电压信号发送至所述信号调理器3，所述信号调理器3将电量信号调制成弱电信号后发送至所述第一判定模块4和所述第二判定模块5，所述第一判定模块4和所述第二判定模块5对接收到的弱电信号进行计算和判定，计算结果满足试验条件，所述第一判定模块4将启动信号发送至风力发电机低压穿越试验装置，计算结果不满足试验条件，继续采集信号，直到结果满足试验条件，所述用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统代替了人工对风力发电机低压穿越试验装置的启动，省时省力。

参见图2，为本申请一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统的第一判定模块的结构示意图，可选的是，所述第一判定模块4包括第一模数转换器8、第一电平转换器9和第一计算比较电路10，其中，

所述第一模数转换器8的输入端与所述信号调理器3的输出端连接，所述第一模数转换器8用于将接收到的模拟信号转换成数字信号；

所述第一模数转换器8的输出端与所述第一电平转换器9的输入端连接；

所述第一电平转换器9的输出端与所述第一计算比较电路10的输入端连接；

所述第一计算比较电路10包括第一输出端和第二输出端，所述第一计算比较电路10的第一输出端与所述第二判定模块5连接，所述第一计算比较电路10的第二输出端将启动风力发电机低压穿越试验装置的信号发送至风力发电机低压穿越试验装置；

所述第一计算比较电路10用于计算实时功率并且将实时功率与启动功率进行比较。

参见图3，为本申请一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统的第二判定模块的结构示意图，可选的是，所述第二判定模块5包括第二模数转换器11、第二电平转换器12、第二计算比较电路13、数模转换器14和功率放大器15，其中，

所述第二模数转换器11的输入端与所述信号调理器3的输出端连接；

所述第二模数转换器11的输出端与所述第二电平转换器12的输入端连接；

所述第二电平转换器12的输出端与所述第二计算比较电路13的输入端连接；

所述第二计算比较电路13的输出端与所述数模转换器14的输入端连接，所述所述第二计算比较电路13计算实时功率并且将实时功率与额定功率进行比较；

所述数模转换器14的输出端与所述功率放大器15的输入端连接；

所述功率放大器15的输出端与所述结果显示模块6连接，所述功率放大器15用于触发继电器16从而控制所述信号指示灯17。

参见图4，为本申请一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统的结果显示模块的结构示意图，可选的是，所述结果显示模块6包括继电器16、信号指示灯17和电阻18，其中，

所述继电器16的线圈与所述第二判定模块5连接；

所述继电器16的一对常开触点、所述信号指示灯17和所述电阻18串联。

可选的是，所述第一判定模块4内设有第一CAN收发器20，所述第一CAN收发器20与所述第一计算比较电路10连接，所述第一CAN收发器20用于与终端设备进行信息交互。

可选的是，所述第二判定模块5内设有第二CAN收发器21，所述第二CAN收发器21与所述第二计算比较电路13连接，所述第二CAN收发器21用于与终端设备进行信息交互。

参见图5，为本申请一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统的使用流程图，使用步骤如下：

S1，将风力发电机的启动功率设置为Ps，额定功率设置为Pn，启动间隔时间设置为T，延迟时间设置为Δt，T为30min，Δt为1s，当试验为大功率实验模式时，将Ps设置为Ps>0.91Pn，当试验为小功率试验模式时，将Ps设置为Ps＝0.11Pn；

S2，所述电流互感器1在风力发电机出口处采集电流信号I，所述电压互感器2在风力发电机出口处采集电压信号U，所述电流互感器1和所述电压互感器2将采集到的信号发送至所述信号调理器3中,所述信号调理器3将收到的电流信号I和电压信号U调理成弱电流信号I和弱电压信号U后传送至所述第一判定模块4和所述第二判定模块5中；

S3，所述第一判定模块4中的第一模数转换器8将收到弱电流信号I和弱电压信号U转换成数字信号后传送至第一计算比较电路10，所述第一计算比较电路10计算出实时功率P，P＝U*I；

S4，所述第一计算比较电路10将P与Ps进行比较，P与Ps的比较步骤如下：

当P≥P_S时，所述用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统进入准备启动状态，此时记录风机工况Pt、t，其中t为对应功率下的时刻，t+Δt时间后记录风机工况P_Δt、t+Δt；

令m＝P_Δt-P_s；

当k≥0时，所述用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统发出启动试验设备的信号启动完成一次试验；

当k＜0且m＜0时，所述用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统退出准备启动状态，继续跟踪风力发电机功率P；

当k＜0且m≥0时，令P＝P_Δt，所述用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统维持准备启动状态，重复以上步骤；

S5，当每一次风力发电机低压穿越试验装置成功启动后，所述第二判定模块5中的第二模数转换器11将收到弱电流信号I和弱电压信号U转换成数字信号后传送至第二计算比较电路13，所述第二计算比较电路13计算出实时功率P，P＝U*I；

S6，所述第二计算比较电路13将P与Pn进行比较,P与Pn的比较步骤如下：

小功率试验模式：0.1Pn≤P≤0.3Pn，符合规程要求，风力发电机低压穿越试验装置启动成功，否则不成功；

大功率试验模式：P>0.9Pn符合规程要求，风力发电机低压穿越试验装置启动成功，否则启动不成功；

S7，若风力发电机低压穿越试验装置启动成功，通过数模转换器14和功率放大器15去触发继电器16，所述继电器16控制所述信号指示灯17，通过信号指示灯17提示工作人员风力发电机低压穿越试验装置启动成功，若结果判定为不满足规程要求，则间隔T时间后重启第一判定模块4继续新的测试。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统，所述电流互感器1和所述电压互感器2将采集到的电流信号和电压信号发送至所述信号调理器3，所述信号调理器3将电量信号调制成弱电信号后发送至所述第一判定模块4和所述第二判定模块5，所述第一判定模块4和所述第二判定模块5对接收到的弱电信号进行计算和判定，计算结果满足试验条件，所述第一判定模块4将启动信号发送至风力发电机低压穿越试验装置，计算结果不满足试验条件，继续采集信号，直到结果满足试验条件，所述用于启动风力发电机低压穿越试验装置的系统代替了人工对风力发电机低压穿越试验装置的启动，省时省力。