[实用新型]一种波浪能发电控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制系统，具体涉及一种波浪能发电控制系统，属于海洋波浪能开发技术领域。 

背景技术

波浪能发电装置是将海洋波浪能通过液压转换装置来驱动发电机发电，将随波浪运动的机械能转化为电能，产生的电能经过海底电缆传输，输送到岸上。控制系统的主要功能就是监控海上发电设备的系统工况，并通过控制海上的控制设备来对发电装置进行最优控制，以实现将不稳定的波浪能转换为稳定的电能。 

如图1所示，波浪能发电系统由岸上的主控端装置和海上的液压发电装置组成，液压设备和发电设备的作用是将随波浪运动的发电装置之间机械能转化为电能。相应的，控制系统由两部分组成：主控端控制系统和海上发电装置平台控制单元，主控端主要用来对海上发电装置平台进行监控，海上发电装置平台控制单元主要用来对浮筒内部的电气系统进行控制。 

为实现波浪能的充分利用并考虑安全可控的现实需要，岸上的主控端设备和海上的发电设备之间的距离要求3公里左右。控制系统需要解决的问题包括： 

1、主控端和多台发电设备之间长达3公里左右的远距离实时监控。通过RS232串口通信方式可以实现点对点的双向通信，但传输距离一般限制在20m。通过RS485方式可以实现较远距离（1200m左右）的传输，但因其半双工通信特点，不能同时接收和发送数据。 

2、主控端控制系统和海上发电平台控制单元之间实时的大量数据的有效传输。通过数字电台可以实现无线的数据传输，但容易受天气和遮挡物等自然条件的影响而导致数据传输不理想；通过GSM无线通信方式也非常容易受到天气 影响，并会因为数据量大而导致网络堵塞，不能较好的实现实时传输。 

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种波浪能发电控制系统，能够有效解决了长距离大数据量的实时传输，并能适应海洋发电这种特殊的工作环境。 

一种波浪能发电控制系统，该控制系统包括主控端和海上发电装置，该控制系统还包括主控端RS232转CAN转换器、发电端RS232转CAN转换器、无线上网设备和GPRS设备； 

其中，主控端RS232转CAN转换器与主控端计算机相连，发电端RS232转CAN转换器与海上发电装置中的PLC控制相连，且主控端RS232转CAN转换器与发电端RS232转CAN转换器通过CAN总线相连，构成主控端计算机与海上发电装置之间的有线通路；无线上网设备与主控端计算机相连，GPRS设备与发电端RS232转CAN转换器相连，构成主控端计算机与海上发电装置之间的无线通路。 

有益效果： 

（1）本实用新型采用CAN总线可靠性高、实时性好、容易实现，适合远距离传输，最远距离能达到10km以上，有效解决了远距离传输和实时性问题。 

（2）本实用新型的多个发电设备控制单元通过RS232转CAN设备连接到CAN总线上，再由CAN总线传输到岸上，经过RS232转CAN设备连接到主控端计算机进行双向通信。 

（3）本实用新型采用GPRS无线通信方式作为有线通信方式外的安全备选方案，海上控制单元通过GPRS无线上网的方式和公共网络平台发生数据交换，主控端也通过GPRS方式和公共网络平台发生数据交换。GPRS无线通信方式实时性好，价格便宜，适合较大数据量的信息传输。 

附图说明

图1为波浪能发电装置的系统组成示意图； 

图2是控制系统中的有线控制系统组成示意图； 

图3是控制系统中的无线控制系统组成示意图。 

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。 

波浪能发电装置如图1所示，主控端和海上发电装置通过海底复合缆连接，复合缆包含通讯数据线缆和电力传输线缆。主控端与海上发电装置通过复合缆中通讯线缆进行双向数据交互。液压设备和发电设备将各个发电装置之间机械运动转换为电能，通过复合缆中的电力线传输给主控端，主控端的变电设备进行电力转换，将处理后的平稳电力供给用户使用。 

本实用新型提供了一种波浪能发电控制系统，控制系统分为有线控制系统和无线控制系统两个部分，以有线控制系统为主。