一种风电场集电线路监测系统的制作方法

本实用新型涉及集电线路技术领域，尤其涉及一种风电场集电线路监测系统。

背景技术：

风能发电是可再生能源中最具经济开发价值的清洁能源。风电场与一般电网送电工程不同之处在于风电场利用集电线路将各台风电机组发的电量通过联络线路组接之后送到各个场内的升压变电所低侧，最后通过集中性的升压之后，接入到系统的线路中，并同电网之间并网。

我国大部分风电场建设在相对比较偏僻的地方，地理环境较复杂。一旦出现线路故障，如果无法判断故障的原因和位置大大增加了巡线工作的难度。目前故障点确认通常采用的是工作人员沿线巡查的方式，巡查人员工作强度大，且故障点不易发现，且在巡线过程中容易发生人员伤亡事故。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提出了一种风电场集电线路监测系统，能够进行集电线路实时监测以及故障定位。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型的一种风电场集电线路监测系统，包括：

信号监测电路、数据采集处理电路和后台管理装置；

所述信号监测电路与所述数据采集处理电路连接，用来监测集电线路上的信号，所述信号监测电路包括并列设置的雷电流监测电路、接地电阻监测电路、雷电故障定位电路和风机电力参数监测电路，所述雷电流监测电路用来获取雷电流参数，所述接地电阻监测电路用来监测杆塔接地电阻阻值，所述电故障定位电路用来对故障地理位置进行定位，所述风机电力参数监测电路用来获取风机机组电力参数；

所述数据采集处理电路与所述后台管理装置连接，用来采集和处理所述信号监测电路监测到的信号，并将处理后的信号发送所述后台管理装置；

所述后台管理装置用来显示所述数据采集处理单元发送的信号和接收用户输入信号。

作为本实用新型的进一步改进，所述雷电流参数为避雷装置遭受雷击时落雷幅值、落雷波形、落雷发生时间和雷击次数中的一种或多种。

作为本实用新型的进一步改进，所述风机机组电力参数为电网三相电压、发电机输出三相电流、电网频率和发电机功率因数中的一种或多种。

作为本实用新型的进一步改进，所述数据采集处理电路包括传感器和数据处理电路，所述传感器采集所述信号监测电路监测到的信号并进行采样保持，所述数据处理电路对传感器采样保持的信号进行模数转换并发送给所述后台管理装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述后台管理装置包括后台数据处理电路、显示电路和用户输入电路，所述后台数据处理电路分别与所述显示电路和所述用户输入电路连接，所述后台数据处理电路用来将所述数据采集处理电路处理后的信号转换为显示信号并发送给所述显示电路，所述显示电路用来显示接收到的信号，所述用户输入电路用来接收用户输入信号。

综上所述，总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，可以通过信号监测电路对雷电流参数、杆塔接地电阻、风机电力等参数进行实时监测以及故障定位，便于及时发现解决集电线路故障，还便于及时了解集电线路各设备的状态和集电线路的维护。

附图说明

图1是本实用新型一种风电场集电线路监测系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型一实施例的一种风电场集电线路监测系统，包括：信号监测电路、数据采集处理电路和后台管理装置；

信号监测电路与数据采集处理电路连接，用来监测集电线路上的信号。信号监测电路监测集电线路上避雷装置、杆塔、风机等各种信号参数；

数据采集处理电路与后台管理装置连接，用来采集和处理所述信号监测电路监测到的信号，并将处理后的信号发送后台管理装置；

后台管理装置用来显示数据采集处理电路发送的信号和接收用户输入信号。

信号监测电路包括并列设置的雷电流监测电路、接地电阻监测电路、雷电故障定位电路和风机电力参数监测电路。

雷电流监测电路用来获取雷电流参数。雷电流参数可以为集电线路上安装的避雷装置如：氧化锌避雷器、多间隙避雷器等遭受雷击时落雷的幅值、波形、发生时间及雷击次数等信息中的一种或多种。

接地电阻监测电路用于监测杆塔的接地电阻。集电线线路杆塔必须可靠接地，确保雷电流泄入大地，保护线路的绝缘，以提高线路的耐雷水平。可以杆塔接地电阻阻值大小判断集电线路是否发生故障。一旦出现接地电阻超标，后台管理装置可及时报警。

雷电故障定位电路可采用综合雷击故障定位、行波故障定位或逐基杆塔安装的故障定位等方式实现。一旦线路出现雷击故障能较准确的定位故障点并在后台显示单元及时报警便于后续的维修维护。

风机电力参数监测电路用来获取风机机组电力参数。风力放电机组持续监测的电力参数可以是电网三相电压、发电机输出三相电流、电网频率、发电机功率因数等信息中的一种或多种。这些参数无论风力发电机组是处于并网状态还是脱网状态都可以被监测，用于判断风力发电机组的起动条件、工作状态及故障情况等便于发电机组的后期维护，保证其高效运转。

数据采集处理电路包括传感器和数据处理电路。

传感器采集信号监测电路监测到的监测到的信号，如电压或者电流等进行采样、保持。

数据处理电路对传感器采样保持的信号进行模数转换并发送给后台管理装置。数据处理电路将传感器采样的信号通过a/d转换器转换成数字信号，通过以太网接口或者rs232等传送到后台管理装置。

后台管理装置包括后台数据处理电路、显示电路和用户输入电路，后台数据处理电路分别与显示电路和用户输入电路连接。

后台数据处理电路用来将所述数据采集处理电路处理后的信号转换为显示信号并发送给所述显示电路。后台数据处理电路可以将数据采集处理电路处理后的信号通过显示译码模块转换成各信号的表现形式，如：数值、波形等。

显示电路用来显示接收到的信号。显示电路还可以显示报警信息。

用户输入电路用来接收用户输入信号。用户输入电路可以以人机界面、电脑屏幕、手机应用程序等方式呈现。运行维护人员可直观的查看线路各设备的各项参数，由此判断设备的运行状态。

通过本实施例的技术方案，可以通过信号监测电路对雷电流参数、杆塔接地电阻、风机电力等参数进行实时监测以及故障定位，便于及时发现解决集电线路故障，还便于及时了解集电线路各设备的状态和集电线路的维护。

本领域的技术人员容易理解，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，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种风电场集电线路监测系统，其特征在于，包括：

信号监测电路、数据采集处理电路和后台管理装置；

所述信号监测电路与所述数据采集处理电路连接，用来监测集电线路上的信号，所述信号监测电路包括并列设置的雷电流监测电路、接地电阻监测电路、雷电故障定位电路和风机电力参数监测电路，所述雷电流监测电路用来获取雷电流参数，所述接地电阻监测电路用来监测杆塔接地电阻阻值，所述雷电故障定位电路用来对故障地理位置进行定位，所述风机电力参数监测电路用来获取风机机组电力参数；

所述数据采集处理电路与所述后台管理装置连接，用来采集和处理所述信号监测电路监测到的信号，并将处理后的信号发送所述后台管理装置；

所述后台管理装置用来显示所述数据采集处理单元发送的信号和接收用户输入信号。

2.如权利要求1所述的一种风电场集电线路监测系统，其特征在于，所述雷电流参数为避雷装置遭受雷击时落雷幅值、落雷波形、落雷发生时间和雷击次数中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种风电场集电线路监测系统，其特征在于，所述风机机组电力参数为电网三相电压、发电机输出三相电流、电网频率和发电机功率因数中的一种或多种。

4.如权利要求1～3任一所述的一种风电场集电线路监测系统，其特征在于，所述数据采集处理电路包括传感器和数据处理电路，所述传感器采集所述信号监测电路监测到的信号并进行采样保持，所述数据处理电路对传感器采样保持的信号进行模数转换并发送给所述后台管理装置。

5.如权利要求1～3任一所述的一种风电场集电线路监测系统，其特征在于，所述后台管理装置包括后台数据处理电路、显示电路和用户输入电路，所述后台数据处理电路分别与所述显示电路和所述用户输入电路连接，所述后台数据处理电路用来将所述数据采集处理电路处理后的信号转换为显示信号并发送给所述显示电路，所述显示电路用来显示接收到的信号，所述用户输入电路用来接收用户输入信号。

技术总结
本实用新型涉及集电线路技术领域，公开了一种风电场集电线路监测系统，包括：信号监测电路、数据采集处理电路和后台管理装置；所述信号监测电路与所述数据采集处理电路连接，所述信号监测电路包括雷电流监测电路、接地电阻监测电路、雷电故障定位电路和风机电力参数监测电路；所述数据采集处理电路与所述后台管理装置连接。本实用新型可以通过信号监测电路对雷电流参数、杆塔接地电阻、风机电力参数等信号进行实时监测以及故障定位，便于及时发现解决集电线路故障。

技术研发人员：王小芳
受保护的技术使用者：武汉爱伦菲尼克斯科技有限责任公司
技术研发日：2019.07.10
技术公布日：2020.05.22