专利名称：远程功率相关数据采集柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风电机组功率特性测试中功率相关数据的采集装置，特别是涉及一种远程功率相关数据采集柜。
背景技术：
IEC标准(IEC61400-12-1 :2005《风力发电机组功率特性测试》)详细规定了对单台风电机组进行功率特性测试的办法，用于测试风电机组的发电能力，此方法适用于所有类型和容量的并网风电机组。采用这种统一的方法，可以保证风电机组功率特性测试和分析的一致性、准确性和可重复性。对风电机组进行功率特性测试，可以证实风电机组运营商所购买的新的或维修好的机组满足风电机组生产厂家所陈述的功率特性的技术条件，公平、明确、客观的评价风电机组的功率特性。而功率数据采集正是风电机组功率特性测试至关重要的一部分，因此，研制出一套能够通过简单修改参数就能方便测量各个型号的风电机组净功率的远程功率相关数据采集柜，是当前本领域的重要研究目标。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种远程功率相关数据采集柜，使其可精确采集风电机组的功率数据，配合测风仪等装置采集的数据，完成风电机组的功率特性测试，可用于验证风电机组的发电能力，且携带方便、使用简单、接线明晰。为解决上述技术问题，本实用新型一种远程功率相关数据采集柜，包括用于实现风电机组的故障和并网两个开关量状态的0/1数据采集的继电器；用于实时监测采集柜内温度状况和轮毂高度处温度状况的温度传感器；用于监测风电机组输出净功率的功率变送器；采集继电器、温度传感器、功率变送器监测数据的数据采集器；为所述继电器、温度传感器、功率变送器、数据采集器供电的电源模块；以及将数据采集器采集到的数据进行处理和存储，并与远程计算机通信连接的工控机。作为本实用新型的一种改进，所述的数据采集器设有RS232、RS485串行通讯接口和一组AD转换接口，继电器通过AD转换接口与数据采集器连接，温度传感器和功率变送器通过RS232接口与数据采集器连接，数据采集器和工控机之间利用RS485总线连接。所述的数据采集器连接有可设置间隔的GPS卫星同步时钟授时模块。所述的工控机包括每秒钟和每十分钟进行数据处理，并提供相关参数设置功能的数据处理模块，该数据处理模块还设有实时显示当前采集量及其历史曲线的显示模块。所述的工控机采用大容量硬盘作为存储器。所述的工控机采用CDMA或者GPRS无线通信模块。所述的温度传感器为数字温度传感器。所述的电源模块为AC220v/DC24v模块。所述的继电器、温度传感器、功率变送器、数据采集器以及工控机均以标准导轨卡槽形式安装在采集柜内，并在相互间设置隔离，各引线采用端子排形式安装，并在端子排外部设置绝缘盖。所述的采集柜内还设有预留插口，并在预留插口上装备有加热器或风扇。采用这样的结构后，本实用新型远程功率相关数据采集柜具有如下良好效果1、本实用新型远程功率相关数据采集柜，可用于风电机组功率特性测试，一方面有助于维护运营厂商的权益，另一方面可以指导风电机组设计单位提高设计能力、此外还可以验证风电机组自带的测风仪和风向传感器是否准确；2、本实用新型远程功率相关数据采集柜，功耗小、测量精确、通过数据处理模块界面可以直观调试、具有良好的人机交互性；3、本实用新型远程功率相关数据采集柜，采用的数字温度传感器不存在接线长导致的数据失真现象；4、本实用新型远程功率相关数据采集柜，可扩展性强，可在需要时方便接入电机转速等一系列模拟量和数字量，可以用于后期对风机性能的整体分析；5、本实用新型远程功率相关数据采集柜，体积小、接口设计合理、接线简单安全、携带方便、容易上手使用，具有产业化利用价值，适合在风电行业推广使用。
上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。图1是本实用新型远程功率相关数据采集柜的组成框图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型远程功率相关数据采集柜，主要包括继电器、温度传感器、功率变送器、数据采集器以及工控机。其中，继电器用于实现风电机组的故障和并网两个开关量状态的0/1数据采集。温度传感器用于实时监测采集柜内温度状况和轮毂高度处温度状况，优选数字温度传感器，用来检测环境温度。此外，本实用新型还可在采集柜内预留插口，必要时可以在柜内预留的插口上装备加热器或者风扇，确保各个模块正常运行。功率变送器用于监测风电机组输出净功率。数据采集器与继电器、温度传感器、功率变送器连接并采集到的监测数据发送至工控机。较佳的，数据采集器设有RS232、RS485串行通讯接口和一组AD转换接口，继电器通过AD转换接口与数据采集器连接，温度传感器和功率变送器通过RS232接口与数据采集器连接，数据采集器和工控机之间利用RS485总线连接。此外，数据采集器连接有可设置间隔的GPS卫星同步时钟授时模块，可以防止采集到的数据时间走偏，精确的与测风数据在时间上同步，以顺利完成功率-风速的对应，分析风电机组的功率特性，计算风电机组的功率曲线。电源模块为继电器、温度传感器、功率变送器、数据采集器供电，优选AC220v/DC24v模块，为机柜提供稳定的直流Mv电源。工控机将数据采集器采集到的数据进行处理和存储，并与远程计算机通信连接。该工控机包括进行数据处理并提供相关参数设置功能的数据处理模块，该数据处理模块还设有实时显示当前采集量及其历史曲线的显示模块。此外，本实用新型的工控机优选采用大容量硬盘作为存储器，可长期保存且不易丢失数据，并采用CDMA或者GPRS无线通信模块与远程计算机通信连接，以实现远程控制、远程监控、读取数据、数据下载和相关参数设置。本实用新型的工控机的数据处理模块设置为每秒进行数据处理，且每整十分钟打包一次数据，工控机设置为通电就自动运行，这样一来如果出现停电情况，再通电时，无需人为现场操作，本实用新型的远程功率相关数据采集柜又开始正常的数据采集。上述继电器、温度传感器、功率变送器、数据采集器以及工控机等各个模块，均可以标准导轨卡槽形式安装在采集柜内，并在各个模块之间设置隔离，并将各个待采集量的引线以端子排的形式置于便于安装的位置，并在端子排外部设置绝缘盖，保证操作人员安全。本实用新型的数据处理模块能够方便的修改电流互感器变比参数，能够方便的修改两个开关量的高低电平和0/1显示的参数。使用时，功率信号通过电流互感器和电压互感器连接到功率变送器的方式进行采集，采集到的功率信号通过功率变送器转换为4-20mA的电流信号。数据采集器检测到此电流信号后通过RS485总线传输到工控机，数据处理模块负责显示实时的采集量，并按照设置规定来进行保存、打包发送的操作。故障状态和并网状态两个开关量，通过继电器和数据采集器的AD转换接口来实现采集。加入继电器的优点在于使风电机组控制柜与本实用新型远程功率相关数据采集柜实现电量隔离，保证风机安全。本实用新型远程功率相关数据采集柜，通过远程计算机可以方便获取其测区的功率相关数据，结合测风仪(激光雷达测风仪，风杯式测风仪)，气压传感器、温度传感器、湿度传感器等设备测试的数据，按照IECIEC61400-12-1 :2005标准规定的数据处理算法，来进行风电机组功率曲线计算。以帮助运行人员或者技术管理人员优化风电机组运行维护，分析故障，也帮助风机制造厂家提高风机控制系统设计水平。本实用新型远程功率相关数据采集柜，可实现风电机组输出净功率的精确数据采集功能，并可实时显示、存储、并与远程计算机进行数据传送，利用采集到相关数据进行风电机组的功率特性计算，以考核风电机组的发电能力。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种远程功率相关数据采集柜，其特征在于包括用于实现风电机组的故障和并网两个开关量状态的0/1数据采集的继电器；用于实时监测采集柜内温度状况和轮毂高度处温度状况的温度传感器；用于监测风电机组输出净功率的功率变送器；采集继电器、温度传感器、功率变送器监测数据的数据采集器；为所述继电器、温度传感器、功率变送器、数据采集器供电的电源模块；以及将数据采集器采集到的数据进行处理和存储，并与远程计算机通信连接的工控机。
2.根据权利要求1所述的远程功率相关数据采集柜，其特征在于所述的数据采集器设有RS232、RS485串行通讯接口和一组AD转换接口，继电器通过AD转换接口与数据采集器连接，温度传感器和功率变送器通过RS232接口与数据采集器连接，数据采集器和工控机之间利用RS485总线连接。
3.根据权利要求1所述的远程功率相关数据采集柜，其特征在于所述的数据采集器连接有可设置间隔的GPS卫星同步时钟授时模块。
4.根据权利要求1所述的远程功率相关数据采集柜，其特征在于所述的工控机包括每秒钟和每十分钟进行数据处理，并提供相关参数设置功能的数据处理模块，该数据处理模块还设有实时显示当前采集量及其历史曲线的显示模块。
5.根据权利要求1所述的远程功率相关数据采集柜，其特征在于所述的工控机采用大容量硬盘作为存储器。
6.根据权利要求1所述的远程功率相关数据采集柜，其特征在于所述的工控机采用 CDMA或者GPRS无线通信模块。
7.根据权利要求1所述的远程功率相关数据采集柜，其特征在于所述的温度传感器为数字温度传感器。
8.根据权利要求1所述的远程功率相关数据采集柜，其特征在于所述的电源模块为 AC220v/t04v 模块。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的远程功率相关数据采集柜，其特征在于所述的继电器、温度传感器、功率变送器、数据采集器以及工控机均以标准导轨卡槽形式安装在采集柜内，并在相互间设置隔离，各引线采用端子排形式安装，并在端子排外部设置绝缘盖。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的远程功率相关数据采集柜，其特征在于所述的采集柜内还设有预留插口，并在预留插口上装备有加热器或风扇。
专利摘要本实用新型是有关于一种远程功率相关数据采集柜，包括用于实现风电机组的故障和并网两个开关量状态的0/1数据采集的继电器；用于实时监测采集柜内温度状况和轮毂高度处温度状况的温度传感器；用于监测风电机组输出净功率的功率变送器；采集继电器、温度传感器、功率变送器监测数据的数据采集器；为所述继电器、温度传感器、功率变送器、数据采集器供电的电源模块；以及将数据采集器采集到的数据进行处理和存储，并与远程计算机通信连接的工控机。本实用新型远程功率相关数据采集柜，可精确采集风电机组的功率数据，配合测风仪等装置采集的数据，完成风电机组的功率特性测试，可用于验证风电机组的发电能力，且携带方便、使用简单、接线明晰。
文档编号G08C17/02GK202330662SQ20112050431
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者刘国忠, 尹子栋, 王伟娜, 袁恩来 申请人:中国大唐集团新能源股份有限公司