专利名称：用于风电场功率预测的数据采集仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数据采集仪，特别是指一种用于风电场功率预测的数据采集仪。
背景技术：
目前，随着风电技术的深入推广和应用，风能已经逐渐成为当前清洁能源领域一股不可替代的力量。而在风电场的规划、建设中，特别需要做好对风电场功率的预测。因为风电具有间歇性、随机性和波动性，如果风电场出力不稳，会给电网调度、调峰、安全等带来一系列问题。而准确的风电场功率预测是解决以上问题的有效方法。风电场功率预测的准确性需要大量采集及时、准确的风电场数据(例如风场风速、风电机组数据等)作为保障，这就对风电场数据采集的准确性和时效性提出了很高的要求。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种用于风电场功率预测的数据采集仪，以实现快速、准确地采集风电场数据。本实用新型提供的一种用于风电场功率预测的数据采集仪，包括数据采集模块20，用于实时采集风电场数据；通信�？�30，用于接收来自于数据采集�？�20的风电场数据；中央处理�？�50，与上述各个�？榈缌樱糜谕瓿啥运龇绲绯∈莸脑怂愦砗痛娲�。上述数据采集仪，还包括人机接口模块10，与所述中央处理�？�50电连接，用于实现人机交互。上述数据采集仪中的所述人机接口�？�10为键盘与液晶屏的组合。上述数据采集仪中的所述数据采集�？�20包括风电机组数据采集单元21，用于实时采集风电机组数据并对其进行预处理；测风塔数据采集单元22，用于实时采集测风塔数据并对其进行预处理；变电站关口表数据采集单元23，用于实时采集变电站关口表数据并对其进行预处理；气象数据采集单元M，用于实时采集风电场内的气象数据。上述数据采集仪，还包括A/D转换�？�40，与所述数据采集�？�20和中央处理�？�50电连接，用于将来自于数据采集�？�20的模拟信号转换成数字信号以提供给所述中央处理�？�50。上述数据采集仪中的所述A/D转换模块40为模拟数字转换器或者集成在单片机中的A/D转换电路。上述数据采集仪中的所述通信�？�30为RS232或RS485串行通信接口，或用有线/无线网络适配器。上述数据采集仪中的所述中央处理�？�50为DSP F2812。由上可以看出，本实用新型提供的一种用于风电场功率预测的数据采集仪能够快速、准确地采集风电场数据。在实际应用中，所述数据采集仪的数据采集用时可以控制在 0. 2秒以内，数据采集的完整性达到99%以上。
图1为本实用新型数据采集仪的结构图；图2为本实用新型数据采集仪的DSP F2812的电路图；图3a为本实用新型数据采集仪的RS232的电路图；图3b为本实用新型数据采集仪的RS485的电路图。
具体实施方式
下面结合图1 图3b，对本实用新型提供的一种用于风电场功率预测的数据采集仪进行详细地说明。如图1所示，所述数据采集仪主要由人机接口�？�10、数据采集�？�20、通信模块 30、A/D转换�？�40和中央处理模块50组成。其中人机接口�？�10用于实现人机交互。在本实施例中，可以采用键盘与液晶屏的组合构成所述人机接口�？�10。数据采集�？�20用于实时采集风电机组数据、测风塔数据、变电站关口表数据以及气压、温度等风电场数据，其主要由风电机组数据采集单元21、测风塔数据采集单元22、 变电站关口表数据采集单元23和气象数据采集单元24组成。其中，风电机组数据采集单元21用于实时采集风电机组数据并对其进行预处理；测风塔数据采集单元22用于实时采集测风塔数据并对其进行预处理；变电站关口表数据采集单元23用于实时采集变电站关口表数据并对其进行预处理；气象数据采集单元24用于实时采集风电场内的气象数据，例如大气压力、温湿度等等。在本实施例中，可以采用诸如大气压力传感器、温湿度传感器等来构成所述气象数据采集单元24。上述预处理包括模拟信号向数字信号转换、滤波降噪等。通信�？�30用于接收来自于数据采集�？�20的风电机组数据、测风塔数据和变电站关口表数据。在本实施例中，如图3a、3b所示，可以采用带有暂态过电压防护与光隔离技术的RS232或RS485等串行通信接口，或者采用有线/无线网络适配器构成所述通信�？�30。A/D转换�？�40用于将来自于数据采集�？�20的模拟信号(气象数据)转换成数字信号。在本实施例中，可以采用模拟数字转换器或者集成在单片机中的A/D转换电路构成所述A/D转换�？�40。中央处理�？�50，与上述各个�？榈缌樱糜谕瓿啥陨鲜鍪莸脑怂愦砗痛娲�。在本实施例中，如图2所示，可以采用集成16路A/D和4路D/A功能的、包含嵌入式 CPU芯片，以及128kX 16位FLASH存储单元的32位定点高速数字处理器DSP F2812构成所述中央处理�？�50。
以下结合附图对所述数据采集仪的工作流程进行详细地说明。[0033]在使用所述数据采集仪前，操作人员可以通过人机接口�？�10，如键盘，预先设置数据采集参数，例如采集周期、采集量等等。在此之后便可以通过数据采集�？�20实时采集风电机组数据、测风塔数据、变电站关口表数据以及气压、温度等风电场数据。其中，对于经过风电机组数据采集单元21、测风塔数据采集单元22和变电站关口表数据采集单元 23预处理的风电机组数据、测风塔数据、变电站关口表数据可通过RS232或RS485等串行通信接口直接传送至DSP F2812 ；对于输出为模拟信号的数据，例如大气压力、温湿度等通过传感器采集到的气象数据，则可以通过A/D转换�？�40转换成数字信号后，传送至DSP F2812。最终，由DSP F2812对上述数据进行运算处理后根据特定协议(如101协议)进行打包处理，以便传输给用于风电场功率预测的上位计算机。所述数据采集仪在上述工作流程中的数据采集状态、现有参数设置状态等工况都可以通过构成人机接口�？�10的液晶屏反馈给操作人员。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于风电场功率预测的数据采集仪，其特征在于，包括 数据采集�？�(20)，用于实时采集风电场数据；通信�？�(30)，用于接收来自于数据采集�？�00)的风电场数据； 中央处理�？�(50)，与上述各个�？榈缌樱糜谕瓿啥运龇绲绯∈莸脑怂愦砗痛娲�。
2.根据权利要求1所述的数据采集仪，其特征在于，还包括人机接口�？�(10)，与所述中央处理�？�(50)电连接，用于实现人机交互。
3.根据权利要求2所述的数据采集仪，其特征在于，所述人机接口�？�(10)为键盘与液晶屏的组合。
4.根据权利要求1所述的数据采集仪，其特征在于，所述数据采集�？�00)包括 风电机组数据采集单元(21)，用于实时采集风电机组数据并对其进行预处理； 测风塔数据采集单元(22)，用于实时采集测风塔数据并对其进行预处理；变电站关口表数据采集单元03)，用于实时采集变电站关口表数据并对其进行预处理；气象数据采集单元(M)，用于实时采集风电场内的气象数据。
5.根据权利要求1所述的数据采集仪，其特征在于，还包括A/D转换�？�(40)，与所述数据采集�？�00)和中央处理�？�(50)电连接，用于将来自于数据采集模块00)的模拟信号转换成数字信号以提供给所述中央处理�？�(50)。
6.根据权利要求5所述的数据采集仪，其特征在于，所述A/D转换�？�00)为模拟数字转换器或者集成在单片机中的A/D转换电路。
7.根据权利要求1所述的数据采集仪，其特征在于，所述通信�？�(30)为RS232或 RS485串行通信接口，或用有线/无线网络适配器。
8.根据权利要求1所述的数据采集仪，其特征在于，所述中央处理�？�(50)为DSP F2812。
专利摘要本实用新型提供了一种用于风电场功率预测的数据采集仪，包括数据采集�？�(20)，用于实时采集风电场数据；通信�？�(30)，用于接收来自于数据采集�？�(20)的风电场数据；中央处理�？�(50)，与上述各个模块电连接，用于完成对所述风电场数据的运算处理和存储。从而实现了快速、准确地采集风电场数据。
文档编号G01W1/02GK201945697SQ20102068587
公开日2011年8月24日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者任远, 余忠源, 冯国宇, 周继威, 孟凯锋, 张国珍, 张宁, 张宝全, 张斌, 张 林, 徐长安, 汤涛祺, 王栋, 申烛, 盛迎新 申请人:中能电力科技开发有限公司, 龙源电力集团股份有限公司
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