一種風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ男履茉串a(chǎn)品，是新能源發(fā)展的重點。隨著我國風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展，我國風(fēng)電機(jī)組的型號和種類越來越多，國內(nèi)的風(fēng)電場運(yùn)營商對風(fēng)電機(jī)組功率特性測試的需求也越來越迫切。
[0003]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在設(shè)計、試驗、運(yùn)行的過程中，機(jī)組的功率曲線都是一個非常重要的指標(biāo)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在交付使用時，其生產(chǎn)廠商會提供機(jī)組在標(biāo)準(zhǔn)空氣密度(1.225kg/m3)下的功率曲線。但在實際的風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過程中，實際功率曲線和標(biāo)準(zhǔn)功率曲線會存在一定的差異。若實際功率曲線高于標(biāo)準(zhǔn)功率曲線，風(fēng)電機(jī)組長期處于過負(fù)荷狀態(tài)，會影響其壽命；若實際功率曲線低于標(biāo)準(zhǔn)功率曲線，將會導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組發(fā)電量下降，影響風(fēng)電場運(yùn)營商的效益。風(fēng)電機(jī)組的功率特性測試可以反映出機(jī)組多方面的特性，并對其設(shè)計、制造的改進(jìn)與優(yōu)化起到指導(dǎo)作用。基于以上原因，風(fēng)電機(jī)組功率特性測試成為風(fēng)電機(jī)組型式認(rèn)證中必不可少的環(huán)節(jié)。
[0004]傳統(tǒng)的功率曲線測試多按照IEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以IEC標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格規(guī)定的測風(fēng)裝置以及各氣象裝置的安裝與記錄方法測得的功率曲線，無疑是最精確的，但是這種傳統(tǒng)的機(jī)組功率曲線測試方法受地形、測風(fēng)設(shè)備等條件限制較多，并且測風(fēng)塔安裝時間長、維護(hù)不便，導(dǎo)致測試周期大大延長。因此如何規(guī)范的、低成本的，準(zhǔn)確的測試復(fù)雜地形下風(fēng)機(jī)的性能是急需解決的問題。
[0005]目前較多采用激光雷達(dá)進(jìn)行功率曲線驗證測試，通過激光雷達(dá)測試風(fēng)速和氣象數(shù)據(jù)、功率變送器采集機(jī)組功率數(shù)據(jù)，從而繪制出相對準(zhǔn)確的功率曲線，以便對廠家提供的保證功率曲線進(jìn)行驗證。該方法可以使設(shè)備安裝周期大幅縮短，而且方便了設(shè)備的維護(hù)，對于促進(jìn)我國風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試技術(shù)進(jìn)步具有積極的意義。但在該試驗過程中氣象參數(shù)數(shù)據(jù)和功率數(shù)據(jù)不能同步采集，分成兩個測試系統(tǒng)各自采集，只能通過GPS校時進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，后續(xù)的數(shù)據(jù)處理繁瑣、不方便。
[0006]由此可見，上述現(xiàn)有的風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試方法在結(jié)構(gòu)、方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。如何能創(chuàng)設(shè)一種實現(xiàn)氣象參數(shù)數(shù)據(jù)和功率數(shù)據(jù)同步采集的新的風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試系統(tǒng)，成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試系統(tǒng)，使氣象參數(shù)數(shù)據(jù)和功率數(shù)據(jù)能夠同步采集，更準(zhǔn)確的得到風(fēng)電機(jī)組的功率曲線特性，從而克服現(xiàn)有的風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試方法的不足。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試系統(tǒng)，包括測風(fēng)設(shè)備、功率測試設(shè)備和數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備，所述數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備與測風(fēng)設(shè)備、功率測試設(shè)備連接，所述測風(fēng)設(shè)備為激光雷達(dá)測風(fēng)設(shè)備，用于安裝在風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙處，所述功率測試設(shè)備和數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備用于安裝在風(fēng)電機(jī)組的塔架底部，所述數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備還與風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)連接。
[0009]作為本實用新型的一種改進(jìn)，所述激光雷達(dá)測風(fēng)設(shè)備包括激光雷達(dá)測風(fēng)儀和與其連接的數(shù)據(jù)采集儀，所述激光雷達(dá)測風(fēng)儀用于安裝在風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙上部，所述數(shù)據(jù)采集儀用于安裝在風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙內(nèi)部。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)，所述功率測試設(shè)備為功率變送器，所述功率變送器連接安裝在箱變側(cè)的電流互感器和并網(wǎng)側(cè)的相電壓。
[0011]進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備通過CAN線與所述數(shù)據(jù)采集儀、功率變送器以及風(fēng)電機(jī)組的主控系統(tǒng)相連接。
[0012]采用上述的技術(shù)方案，本實用新型至少具有以下優(yōu)點:
[0013]本實用新型應(yīng)用機(jī)艙激光雷達(dá)測風(fēng)設(shè)備，避免了需要豎立測風(fēng)塔而帶來的各種不便，并且增大了功率曲線測試的有效扇區(qū)面積，縮短了測試所用時間，節(jié)約各項成本；同時能將所有測試變量，如機(jī)艙激光雷達(dá)數(shù)據(jù)變量、風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行參數(shù)變量、上網(wǎng)凈功率變量同步采集，實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)在同一時域內(nèi)分析，使數(shù)據(jù)分析結(jié)果更加及時、可靠。
【附圖說明】
[0014]上述僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0015]圖1是本實用新型風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試系統(tǒng)的原理圖；
[0016]圖2是本實用新型風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]參照附圖1和2所示，本實用新型風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試系統(tǒng)包括激光雷達(dá)測風(fēng)設(shè)備、功率測試設(shè)備和數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備3。
[0018]該激光雷達(dá)測風(fēng)設(shè)備包括安裝于風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙上部的激光雷達(dá)測風(fēng)儀1和安裝于風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)部的數(shù)據(jù)采集儀2。該激光雷達(dá)測風(fēng)儀1用于采集該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正前方的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、氣壓等參數(shù)，并將測得的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)采集儀2中。
[0019]該功率測試設(shè)備為功率變送器4，該功率變送器4安裝于風(fēng)電機(jī)組的塔架底部，其同時連接安裝在箱變側(cè)的電流互感器和并網(wǎng)側(cè)的相電壓，計算得到該風(fēng)電機(jī)組的功率信號數(shù)據(jù)。
[0020]該數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備3安裝于風(fēng)電機(jī)組的塔架底部，通過CAN線與上述數(shù)據(jù)采集儀2和功率變送器4相連接，還同時與該風(fēng)電機(jī)組的主控系統(tǒng)5相連接，故該數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備3可同時采集氣象數(shù)據(jù)、凈上網(wǎng)功率數(shù)據(jù)和風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)變量數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，實現(xiàn)所有測試數(shù)據(jù)的同步采集，存儲與處理。
[0021 ] 本實用新型使用激光雷達(dá)測風(fēng)設(shè)備測量距離風(fēng)機(jī)1D?4D (D為葉輪直徑)、輪轂高度Η處的風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、溫度等氣象數(shù)據(jù)，代替現(xiàn)有技術(shù)中測風(fēng)塔測得的相關(guān)數(shù)據(jù)；使用功率變送器、電流互感器測量機(jī)組的凈上網(wǎng)功率；該激光雷達(dá)測試數(shù)據(jù)、凈功率數(shù)據(jù)以及機(jī)組運(yùn)行主控數(shù)據(jù)均通過CAN線傳輸給塔底數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備，實現(xiàn)所有測試數(shù)據(jù)的同步采集，存儲與處理。
[0022]本實用新型應(yīng)用機(jī)艙雷達(dá)測風(fēng)設(shè)備，避免了因豎立測風(fēng)塔而引起的征地事宜，并且增大了功率曲線測試的有效扇區(qū)面積，縮短了測試所用時間，節(jié)約各項成本；同時將所有測試變量(含風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行參數(shù)變量、上網(wǎng)凈功率變量、機(jī)艙激光雷達(dá)數(shù)據(jù)變量等)同步采集，所有數(shù)據(jù)放到同一時域內(nèi)分析，使數(shù)據(jù)分析結(jié)果更加可靠。
[0023]在驗證功率曲線的基礎(chǔ)上，本測試系統(tǒng)還可同時進(jìn)行多方面分析研究:如風(fēng)輪前側(cè)壓縮區(qū)風(fēng)速變化特性、風(fēng)向標(biāo)校準(zhǔn)、風(fēng)速傳遞函數(shù)、以及激光雷達(dá)測量的風(fēng)向與經(jīng)葉輪尾流影響的風(fēng)向?qū)?yīng)關(guān)系等。
[0024]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試系統(tǒng)，包括測風(fēng)設(shè)備、功率測試設(shè)備和數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備，所述數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備與測風(fēng)設(shè)備、功率測試設(shè)備連接，其特征在于，所述測風(fēng)設(shè)備為激光雷達(dá)測風(fēng)設(shè)備，用于安裝在風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙處，所述功率測試設(shè)備和數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備用于安裝在風(fēng)電機(jī)組的塔架底部，所述數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備還與風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試系統(tǒng)，其特征在于，所述激光雷達(dá)測風(fēng)設(shè)備包括激光雷達(dá)測風(fēng)儀和與其連接的數(shù)據(jù)采集儀，所述激光雷達(dá)測風(fēng)儀用于安裝在風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙上部，所述數(shù)據(jù)采集儀用于安裝在風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙內(nèi)部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試系統(tǒng)，其特征在于，所述功率測試設(shè)備為功率變送器，所述功率變送器連接安裝在箱變側(cè)的電流互感器和并網(wǎng)側(cè)的相電壓。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備通過CAN線與所述數(shù)據(jù)采集儀、功率變送器以及風(fēng)電機(jī)組的主控系統(tǒng)相連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種風(fēng)電機(jī)組功率曲線測試系統(tǒng)，包括測風(fēng)設(shè)備、功率測試設(shè)備和數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備，數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備與測風(fēng)設(shè)備、功率測試設(shè)備連接，測風(fēng)設(shè)備為激光雷達(dá)測風(fēng)設(shè)備，用于安裝在風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙處，功率測試設(shè)備和數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備用于安裝在風(fēng)電機(jī)組的塔架底部，數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備還與風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)連接。本實用新型應(yīng)用機(jī)艙激光雷達(dá)測風(fēng)設(shè)備，避免了需要豎立測風(fēng)塔而帶來的各種不便，并且增大了功率曲線測試的有效扇區(qū)面積，縮短了測試所用時間，節(jié)約各項成本；同時能將所有測試變量，如機(jī)艙激光雷達(dá)數(shù)據(jù)變量、風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行參數(shù)變量、上網(wǎng)凈功率變量同步采集，實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)在同一時域內(nèi)分析，使數(shù)據(jù)分析結(jié)果更加及時、可靠。
【IPC分類】F03D17/00
【公開號】CN205013202
【申請?zhí)枴緾N201520718561
【發(fā)明人】滿宏亮, 王冬冬, 李永戰(zhàn), 郭俊濤
【申請人】國電聯(lián)合動力技術(shù)有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月16日