CN201663481U - 基于gprs网络通信的风电功率预测装置 - Google Patents

基于gprs网络通信的风电功率预测装置 Download PDF

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黄旭
张明理
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Abstract

一种基于GPRS网络通信的风电功率预测装置，属于风电功率预测技术领域。该装置包括风场输出功率预测终端、无线网络数据通信终端和远方调度监控终端；其中风场输出功率预测终端、无线网络数据通信终端和远方调度监控终端依次连接；本实用新型的优点：该装置处理和实时监控***完成风电场的功率预测功能。ARM处理器嵌入式***快速响应以及高速缓存处理完全满足风场随机性和实时性的要求，数据采集电路使用的单相双向功率/电能计量集成电路保证了***的高精度和高稳定性。GPRS无线网络通讯传输，提高其数据传输速度，增强了远距离通信的能力，保证了风场数据实时性和可靠性的传输。

Description

基于GPRS网络通信的风电功率预测装置
技术领域
本实用新型属于风电功率预测技术领域，特别涉及一种基于GPRS网络通信的风电功率预测装置。
背景技术
目前，风电功率预测早期的数据采集和传输采用人工远程监控和有线网络远程监控，人工远程监控通过人工对现场参数及现场的运行情况进行记录，然后带回总控室由工程师进行分析推理，人工因素影响大，手段比较原始，有线网络远程监控则需要大量的网络铺设，投资比较大。
发明内容
为了克服已有技术的不足，本实用新型采用了一种基于GPRS网络通信的风电功率预测装置。
本实用型新的技术方案是这样实现的：该装置包括风场输出功率预测终端、无线网络数据通信终端和远方调度监控终端；其中风场输出功率预测终端、无线网络数据通信终端和远方调度监控终端依次连接；
其中风场输出功率预测终端包括电压互感器、电流互感器、单相双向功率/电能计量集成电路和ARM处理器；其中电压互感器和电流互感器分别连接单相双向功率/电能计量集成电路的输入端，单相双向功率/电能计量集成电路的输出端连接ARM处理器的输入端，ARM处理器的输出端连接无线网络数据通信终端的输入端，风场输出功率预测终端通过GPRS网络自动获取风电场未来24的气象预报数据。
单相双向功率/电能计量集成电路对电压和电流信号进行采样、A/D转换、滤波处理，通过高速数字乘法器相乘产生瞬时功率，进而得到电能、有功功率及功率因数，最后传送到ARM处理器进行计算。
风场输出功率预测终端是本实用新型的核心部分，安装在风场，自动获取风场的气象预报数据，同时可根据风电场实时气象预报数据计算风电场输出功率预测数据，主要功能是在风电场就地完成气象预报数据的自动获取、风电场输出功率预测计算以及输出预测功率的记录与存储。
无线网络数据通信终端是连接预测终端和调度监控的通道，利用GPRS网络平台实现数据信息的透明传输，同时考虑到各应用部门组网方面的需要，在网络结构上实现虚拟数据专用网，适合中心对多点、点多分散的中小数据量的传输。
远方调度监控终端采用GPRS无线通讯方式监控和管理多个风场，调度的主要功能和任务是收集各风电场预测终端的输出功率预测数据，进行数据分析整理后根据调度人员需要进行分析、分类及显示；同时远方调度监控终端对风场输出功率预测终端进行监控和管理，下传管理及设置指令等。
本实用新型的优点：该装置通过单相双向功率/电能计量集成电路实现的数据采集电路和以ARM处理器为核心的数据处理和实时监控***完成风电场的功率预测功能，ARM处理器嵌入式***快速响应以及高速缓存处理完全满足风场随机性和实时性的要求，数据采集电路使用的单相双向功率/电能计量集成电路保证了***的高精度和高稳定性，GPRS无线网络通讯传输，提高其数据传输速度，增强了远距离通信的能力，保证了风场输出功率预测及数据传输的实时性和可靠性。
附图说明：
图1本实用新型基于GPRS网络通信的风电功率预测装置总体结构图；
图2本实用新型基于GPRS网络通信的风电功率预测装置中风场输出功率预测终端电原理图；
具体实施方式：
本实用新型基于于GPRS网络通信的风电功率预测装置的详细结构结合实施例和附图加以说明。
本实施例中，无线网络数据通信终端采用深圳宏电H7000系列无线通信装置，远方调度监控终端采用研华UNO-2100系列PC/104+嵌入式工控机，电压互感器采用永上电气集团JDG-0.5800/100、电流互感器采用LZJC-10Q 1500/5，ARM处理器采用ARM7TDMI-S，单相双向功率/电能计量集成电路采用CS5460A芯片。
该装置如图1所示，包括风场输出功率预测终端、无线网络数据通信终端和远方调度监控终端；其中风场输出功率预测终端、无线网络数据通信终端和远方调度监控终端依次连接；
风场输出功率预测终端如图2所示，包括电压互感器、电流互感器、CS5460A芯片和ARM处理器；其中电压互感器连接CS5460A芯片的可编程增益放大器输入端，电流互感器连接CS5460A芯片的放大器输入端，CS5460A芯片的SDO、SDI、SCL和K接口连接ARM处理器的nCS[0]、WDATA、WRITE、CLK和nCS[1]接口，ARM处理器的输出端连接无线网络数据通信终端的输入端。风场输出功率预测终端完成对风电场运行过程中气象指标预报数据实时获取，这些指标包括气温、风速、气压气象参数。CS5460A芯片与电压互感器和电流互感器连接测量电压电流，为匹配量程，电流通道集成一个PGA，通过电压互感器和电流互感器的电压电流信号首先经过2个16位Δ∑型ADC对其进行高精度采样和A/D转换；然后由数字滤波器和高通滤波器对采样信号进行处理，高通滤波器可滤除能量计算前输入信号的直流成分；瞬时电压电流进入数字滤波器相乘，产生瞬时有功功率；瞬时有功功率经过时间累计、平均，得到电能，而单位时间内的能量就是有功功率；通过设置周期计数器得到电压电流有效值；由有功功率除以电压电流均方值得到功率因数；接着通过配置寄存器校准算法系数，最后通过串行口将数据传至远方调度监控终端。

Claims (1)

1.一种基于GPRS网络通信的风电功率预测装置，其特征在于：该装置包括风场输出功率预测终端、无线网络数据通信终端和远方调度监控终端；其中风场输出功率预测终端、无线网络数据通信终端和远方调度监控终端依次连接；其中风场输出功率预测终端包括电压互感器、电流互感器、单相双向功率/电能计量集成电路和ARM处理器；其中电压互感器和电流互感器分别连接单相双向功率/电能计量集成电路的输入端，单相双向功率/电能计量集成电路的输出端连接ARM处理器的输入端，ARM处理器的输出端连接无线网络数据通信终端的输入端。
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