专利名称：一种风电资源的实时监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电领域，尤其涉及一种风电资源的实时监测装置。
背景技术：
电力的特性决定了电力网络是一个实时的电力供需平衡系统，打破这一 平衡就会造成电能质量的不合格，严重情况下还会导致电网事故；而风力发 电受来风情况的影响，具有随机性、间接性，致使风电具有不可预测性和不 可控制性。
风电的不可预测性和不可控制性，关键在于各个风场没有详尽的风资源
，
参数以及与该风电场上网功率相对应的历史数据和实时数据，缺乏风场的风 资源参数与风电场上网功率对应的数学模型。因此，风电的不可预测性和不 可控制性，制约着风电的发展，同时也威胁着供电系统的安全运行。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种风电资源的实时监测装置，它能够方便 地收集风电场上网功率和风资源参数，为建立风电预测模型和风电并网控制 提供研究数据。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现 一种风电 资源的实时监测装置，其特征在于，包括远程风电监测单元，设置在风电 场的电功率测量单元，设置在风场上的至少一个测风塔，所述测风塔上设置有风参数测量单元，所述电功率测量单元通过GSM网络向远程风电监测单元 提供实时电功率数据，所述风参数测量单元通过GSM网络向远程风电监测单 元提供实时风参数。
本实用新型的进一步特点在于-
所述风电场的电功率测量单元，包括GSM�？門35，工控机，与工控机 连接的的多个风机功率表，所述工控机通过GSM�？門35向GSM网络发送实 时电功率数据。
所述远程风电监测单元，包括GSM�？門35，与GSM�？門35连接的通 信计算机，以及数据服务器，通信计算机通过GSM�？門35接收实时电功率 数据、实时风参数，并存入数据服务器。
所述风参数测量单元，包括GSM模块T35，与GSM�？門35连接的采集 器，以及风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器， 上述传感器分别通过A/D转换器向采集器提供实时风参数，并经GSM�？門35 向GSM网络发送。
所述测风塔上设置有太阳能电池板向风参数测量单元提供电能。
由于风电场比较偏僻，设置在风场的测风塔更加偏僻，而且环境恶劣， 本实用性型采用GSM网络实现数据传送，采用太阳能电池向风参数测量单元 提供能量，因此，整个装置在收集风电场上网功率和风资源参数的同时，建 设费用和运行低。
图l为本实用新型装置图；图2为测风塔图。
具体实施方式
参照图l，风电资源的实时监测装置，包括远程风电监测单元l，设置 在风电场的电功率测量单元2，设置在风场上的至少一个测风塔，设置在测风 塔上的风参数测量单元3，电功率测量单元2通过GSM网络向远程风电监测单 元1提供实时电功率数据，风参数测量单元3通过GSM网络向远程风电监测 单元1提供实时风参数。
风电场的电功率测量单元2，包括GSM模块T35，工控机，与工控机连 接的的多个风机功率表，工控机通过GSM�？門35向GSM网络发送实时电功 率数据，其中风机功率表通过485串口与工控机相连接，工控机通过RS232 串口与TC35连接。远程风电监测单元l，包括GSM�？門35，与GSM�？門35 连接的通信计算机，以及数据服务器，通信计算机通过GSM�？門35接收实 时电功率数据、实时风参数，并存入数据服务器。风参数测量单元3，包括 GSM�？門35,与GSM模块T35连接的采集器，以及风向传感器、风速传感器、 温度传感器、湿度传感器、气压传感器，上述传感器分别通过A/D转换器向 数据采集提供实时风参数，并经GSM�？門35向GSM网络发送。本实施例GSM �？門C35采用西门子公司产品。
参照图2，测风塔可以选用70米测风塔或100米测风塔。对于70米测风 塔风速传感器安装在10、 30、 50、 70米高度，70m高度增加一套风速传感 器；风向传感器安装在IO、 50、 70米高度；温湿度传感器安装在10米和70 米高度；气压传感器安装在8. 5米高度。对于100米测风塔风速传感器安 装在IO、 30、 50、 70、 IOO米高度，70m高度增加一套风速传感器；风向传感器安装在10、 50、 70、 100米高度；温湿度传感器安装在10米和70米高度； 气压传感器安装在8. 5米高度。
传感器安装基本要求风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传
感器均安装在测风塔各观测层上侧向伸出的横臂上，70米塔(边宽0.5米) 的横臂伸出长度为1. 75米，100和120米塔(边宽1米)的横臂伸出长度为 3.5米。风向感器、风速传感器迎主风向安装，横臂与主风向成90。，并进行 水平校正；温度传感器、湿度传感器放置在防辐射罩内。气压传感器密闭放 置在采集器机箱内，经静压连通管与外界大气相连通；气压传感器高度为距离 地面8.5米处，依此确定采集器机箱安放高度。
采集器由工控机或单片机实现。传感器输出为数字信号，可以直接输入 采集器，例如RS485通信总线；传感器输出为模拟信号，可以通过A/D转换 器后输入采集器。采集器的功能主要是负责风参数的采集、记录、存储和通 信传输，也可以增加对实时风参数的质量控制、计算处理。采集器的通信传 输功能主要是协助GSM�？橥瓿伞�
本实施例的采集器由工控机实现。数据处理中，不对原始采集数据进行任 何的删改或增减；按照《地面气象观测规范》关于自动气象观测系统的有关 要求自动计算测风塔各层温度、湿度、气压、风向、风速的瞬时值，其中温 度、湿度和气压的瞬时值为1分钟采样数据的算术平均值，风向风速的瞬时 值为3秒钟采样数据的滑动平均值，风向风速的10分钟滑动平均值；利用风 速瞬时值计算10分钟平均值、10分钟最大风速值、10分钟极大风速值和10 分钟风速标准偏差值。采用安全数字闪存卡(醒C)存贮数据对原始采样数据 存储数据存储，远程数据传输通过GSM�？門35实现。
在测风塔7米高度平台南侧上方安装太阳能电池板，能够保证电池板效能最大化并便于维护，保证风参数测量单元的电能需求；电池板连接直流充 电电源，直流充电电源输出电压12V提供给采集器、GSM模块T35、以及各个 传感器。无线通讯设备GSM�？門35和采集器共同安装在一个机箱内。
权利要求1、一种风电资源的实时监测装置，其特征在于，包括远程风电监测单元，设置在风电场的电功率测量单元，设置在风场上的至少一个测风塔，所述测风塔上设置有风参数测量单元，所述电功率测量单元通过GSM网络向远程风电监测单元提供实时电功率数据，所述风参数测量单元通过GSM网络向远程风电监测单元提供实时风参数。
2、 根据权利要求1所述的一种风电资源的实时监测装置，其特征在于，所述风电场的电功率测量单元，包括GSM�？門35,工控机，与工控机连接的的多个风机功率表，所述工控机通过GSM�？門35向GSM网络发送实时电功率数据。
3、 根据权利要求1所述的一种风电资源的实时监测装置，其特征在于，所述远程风电监测单元，包括GSM�？門35，与GSM�？門35连接的通信计算机，以及数据服务器，通信计算机通过GSM�？門35接收实时电功率数据、实时风参数，并存入数据服务器。
4、 根据权利要求1所述的一种风电资源的实时监测装置，其特征在于，所述风参数测量单元，包括GSM�？門35，与GSM模块T35连接的采集器，以及风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器，上述传感器分别通过A/D转换器向采集器提供实时风参数，并经GSM�？門35向GSM网络发送。
5、 根据权利要求1所述的一种风电资源的实时监测装置，其特征在于，所述测风塔上设置有太阳能电池板向风参数测量单元提供电能。
专利摘要本实用新型涉及风力发电领域，尤其涉及一种风电资源的实时监测装置。它包括远程风电监测单元，设置在风电场的电功率测量单元，设置在风场上的至少一个测风塔，所述测风塔上设置有风参数测量单元，所述电功率测量单元通过GSM网络向远程风电监测单元提供实时电功率数据，所述风参数测量单元通过GSM网络向远程风电监测单元提供实时风参数。
文档编号G01R21/00GK201298055SQ20082022238
公开日2009年8月26日 申请日期2008年11月10日 优先权日2008年11月10日
发明者宁 姜, 勇 尚, 朱敏奕, 刚 李, 衣立东, 高媛媛, 磊 魏, 黄宗君 申请人:西北电网有限公司
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