[发明专利]一种电力系统模拟直驱式风力发电机组监控系统

说明书

本发明公开了一种电力系统模拟直驱式风力发电机组监控系统，是电力系统微型动态模拟实验室的重要组成单元，包括：模拟直驱式风力发电机组、测量单元、监控机构、控温机构、温度测量模块以及标准化接线端子排，所述模拟直驱式风力发电机组和测量单元封装于所述控温机构中，保证所述模拟直驱式风力发电机组、测量单元运行过程中稳定的环境，保证所述测量单元测量的精度，采用模块化的布置降低了实验接线的复杂程度，提高了实验安全性；通过所述微处理器和第二网络通信模块实现了本发明和服务器间监测数据和控制命令的双向连接，实现远程实验。本发明既可以独立模拟直驱式风力发电机组的运行控制特性，也可以配合其他元件来完成模拟实验。

技术领域

本发明涉及电力模拟测控技术领域，尤其涉及一种电力系统模拟直驱式风力发电机组监控系统。

背景技术

电力系统风力发电机组模拟方法分为物理模拟方法和数字仿真方法。

数字仿真方法是将风力发电机组等效为一组微分代数方程，同其它电力系统元件集成在一个虚拟的软件平台中。该方法灵活轻便、界面友好、运算能力强、元件参数可调、易于仿真大规模电力系统。但是软件模拟依赖于已知的数学模型和准确的数学参数，且计算机的数值计算方法总存在一定的数值误差，难以揭示出未知的物理特性，也不利于实验者熟悉电力系统物理元件和物理现象。物理模拟方法(也称动态模拟方法)基于相似定律，模拟元件和原型风力发电机组具有相同的物理特性和数学参数(标幺值)。该方法是将实际风力发电机组按一定的比例关系缩小，受限于元件体积，不要求模拟元件与原型风力发电机组具有相同的电磁暂态特性，但需要针对特定模拟实验要求对模拟元件附加外部调节装置，以满足部分机电暂态参数要求。物理模拟实验形象直观，物理概念清晰，便于探求电力系统中未知的科学概念；然而，实际模拟过程中，传统模拟测量时需要电压互感器、电流互感器、功率表、功率因数表、断路器等，各单元分散独立、种类繁多，增加了接线难度；且随着发电机的工作产生热量的集聚，使得环境温度升高，一些电子器件产生非线性的变化，导致测量等不准确，误差增大。

由此可见设计一种电力系统微型模拟直驱式风力发电机组监测与控制系统是十分必要的。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明一种电力系统模拟直驱式风力发电机组监控系统。

本发明提供的电力系统模拟直驱式风力发电机组监控系统，包括模拟直驱式风力发电机组，所述模拟直驱式风力发电机组设置输出端、电源输入端以及信号端口，所述模拟直驱式风力发电机组连接测量单元，其中，

所述测量单元包括可调变压模块，所述可调变压模块的输入端电性连接于所述模拟直驱式风力发电机组的输出端，所述可调变压模块的输出端电性连接滤波模块，所述滤波模块电性连接模数转换模块，所述模数转换模块电性连接信号采集模块，所述信号采集模块连接存储模块，所述信号采集模块连接第一网络通信模块；

所述模拟直驱式风力发电机组和所述测量单元设置于控温机构中，所述控温机构中设置有温度测量模块；

所述测量单元连接监控机构；所述监控机构包括双通道电源，所述双通道电源的一个通道连接微处理器，所述双通道电源的另一个通道连接继电器单元，所述微处理器连接第二网络通信模块，所述第二网络通信模块连接所述第一网络通信模块，所述第二网络通信模块连接服务器，所述微处理器连接所述模拟直驱式风力发电机组的信号端口，所述微处理器连接所述温度测量模块，所述微处理器连接所述控温机构；

所述微处理器连接GPS授时定位模块和显示模块，所述微处理器通过功率放大模块控制连接所述继电器单元，所述继电器单元设置于所述模拟直驱式风力发电机组设置输出端与实验负载之间。

优选地，所述电力系统模拟直驱式风力发电机组监控系统设置有标准化接线端子排，所述标准化接线端子排连接电源，所述标准化接线端子排设置电源接线端、网络接线端和串口接线端。