專利名稱：風(fēng)電節(jié)能評(píng)估設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電用電監(jiān)測(cè)設(shè)備，特別是通信基站新增風(fēng)電系統(tǒng)的發(fā)電用 電監(jiān)測(cè)與評(píng)估。
背景技術(shù)：
由于新能源供電系統(tǒng)在解決通信基站供電、節(jié)能減排等方面具有無可比擬的優(yōu) 勢(shì)，因此，國內(nèi)外的通信基站均在大規(guī)模的應(yīng)用。但是，在應(yīng)用中，卻遇到各種各樣的問題， 可歸納為以下兩個(gè)方面。一、我們幅員遼闊，地形復(fù)雜，各地區(qū)表面粗糙度不同，導(dǎo)致各地的風(fēng)光資源狀況 差異較大。很多新能源供電系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)施時(shí)沒有長期實(shí)地考察現(xiàn)場(chǎng)，僅參考一些籠統(tǒng)風(fēng)、光 資源分布圖，就盲目的確定風(fēng)光供電設(shè)備的比例。單純憑借經(jīng)驗(yàn)或者有限的理論資料就盲 目實(shí)施項(xiàng)目，是不會(huì)產(chǎn)生良好的效果的，只能造成資源浪費(fèi)和投資失敗。二、目前國內(nèi)外新能源供電設(shè)備多種多樣，性能、質(zhì)量良莠不齊。性能較差的供電 系統(tǒng)不僅影響風(fēng)資源的利用率，導(dǎo)致資源浪費(fèi)，而且會(huì)降低整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，導(dǎo)致通信質(zhì) 量下降，維護(hù)成本上升。在實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)很多供電系統(tǒng)出現(xiàn)了諸如實(shí)際輸出功率達(dá)不到 額定功率；起動(dòng)風(fēng)速或者額定風(fēng)速較高，無法發(fā)揮作用；故障率偏高等問題。目前，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)節(jié)能減排效果的評(píng)估，僅僅是用傳統(tǒng)的電能表對(duì)各種能源的發(fā) 電量進(jìn)行計(jì)量，以比較的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)劣的評(píng)判。忽視了各地風(fēng)資源狀況的不同，忽視了不同 廠家的風(fēng)機(jī)在各種風(fēng)速下的性能特點(diǎn)，這樣是無法客觀公正的進(jìn)行節(jié)能減排效果的評(píng)估。 另外傳統(tǒng)的電能表也給管理人員帶來極大的不便，不能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)測(cè)到基站的各種設(shè)備發(fā) 電狀況。因此，確實(shí)需要一種新的用于新增風(fēng)電系統(tǒng)的發(fā)電用電監(jiān)測(cè)與評(píng)估設(shè)備。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)?shù)仫L(fēng)速狀況以及發(fā)電用電的電功 率、電能的設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)電節(jié)能評(píng)估設(shè)備，包括主處理單元、風(fēng) 速傳感器、交流電采樣單元、直流電采樣單元、人機(jī)對(duì)話單元。其中，風(fēng)速傳感器用于檢測(cè)風(fēng) 速并傳遞至主處理單元，交流電采樣單元包含三相交流互感器和三相交流電壓采樣電路， 用于檢測(cè)三相交流電的電流和電壓并傳遞至主處理單元，直流電采樣單元包含直流互感器 和直流電壓采樣電路，用于檢測(cè)直流電的電流和電壓并傳遞至主處理單元；人機(jī)對(duì)話單元 通信連接至主處理單元用于人機(jī)交互。其中，主處理單元包含主處理器，存儲(chǔ)器、信號(hào)隔離 電路、濾波電路、和下位機(jī)RS485通信電路。其主處理器用于三相交流電的電流和電壓、直 流電的電流和電壓以及對(duì)應(yīng)的風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算處理，其存儲(chǔ)器，用于儲(chǔ)存上述計(jì) 算得出的數(shù)據(jù)，包括但不限于，風(fēng)速數(shù)據(jù)、三相交流電/直流電電能的數(shù)據(jù)、以及風(fēng)速對(duì)應(yīng) 于直流電的功率的相關(guān)性曲線等。[0009]有利的是，通過本實(shí)用新型的人機(jī)對(duì)話單元和主處理單元的設(shè)置，可以在本地實(shí) 時(shí)查看更新的數(shù)據(jù)。進(jìn)一步有利的是，本實(shí)用新型的風(fēng)電節(jié)能評(píng)估設(shè)備還包括一遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊，與主 處理單元中的主處理器通信連接，其包含處理器和無線網(wǎng)絡(luò)接入模塊，用于與遠(yuǎn)端服務(wù)器 通信，通過該遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊，可將更新的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給遠(yuǎn)端服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端監(jiān)控。通過上述技術(shù)方案使本實(shí)用新型取得的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于，其適應(yīng)性超強(qiáng)對(duì)三相四 線制、三相三線制、單相電的電網(wǎng)或柴油機(jī)，不同新能源系統(tǒng)的充電電流等級(jí)，均可適應(yīng)。利 用它的風(fēng)速傳感器，可以對(duì)地區(qū)性風(fēng)資源進(jìn)行有效評(píng)估，得到該地區(qū)的風(fēng)資源分布狀況，進(jìn) 而確定該地區(qū)在選擇新能源供電系統(tǒng)時(shí)的具體配置；從而對(duì)節(jié)能減排項(xiàng)目的效果做出有效 評(píng)價(jià)。

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的風(fēng)電節(jié)能評(píng)估設(shè)備原理框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型所提供的一種風(fēng)電節(jié)能評(píng)估設(shè)備，包括一風(fēng)速傳感 器1、一交流電采樣單元2、一直流電采樣單元3、一人機(jī)對(duì)話單元4、一主處理器5、一遠(yuǎn)端監(jiān) 控模塊6、以及電源7。其中，風(fēng)速傳感器1，用于將風(fēng)速轉(zhuǎn)換為脈沖式風(fēng)速信號(hào)并傳遞至主處理單元5。交流電采樣單元2，串聯(lián)于通信機(jī)房內(nèi)的市電或柴電93與開關(guān)電源模塊94之間， 包含一三相交流電流互感器21和一三相交流電壓采樣電路22，用于檢測(cè)三相交流電的電 流和電壓并傳遞至主處理單元5。直流電采樣單元3，串聯(lián)于風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)91與蓄電池組92之間，包含一直流 電流互感器31和一直流電壓采樣電路32，用于檢測(cè)直流電的電流和電壓并傳遞至主處理 單元5。人機(jī)對(duì)話單元4，包含按鍵、液晶屏、指示燈，并通信連接至主處理單元5。主處理單元5，包含一主處理器、一存儲(chǔ)器、一信號(hào)隔離電路、一濾波電路、和下位 機(jī)RS485通信電路。其中，主處理器為單片機(jī)或DSP或二者的組合，存儲(chǔ)器掉電不丟失的 EEPR0M，信號(hào)隔離電路對(duì)三相交流電的電流和電壓、直流電的電流和電壓進(jìn)行隔離并轉(zhuǎn)換 為主處理器可以識(shí)別的模擬信號(hào)；濾波電路對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行有源或無源濾波，以及過沖保 護(hù)；下位機(jī)RS485通信電路發(fā)送數(shù)據(jù)至遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊6 ；主處理單元5實(shí)時(shí)計(jì)算交流電功 率、交流電能、直流電功率、直流電能，并保存至存儲(chǔ)器，實(shí)時(shí)計(jì)算直流電的功率和風(fēng)速的對(duì) 應(yīng)關(guān)系曲線并保存至存儲(chǔ)器，定時(shí)統(tǒng)計(jì)當(dāng)?shù)禺?dāng)天、前1天飛9天、前6個(gè)月、前1年平均風(fēng)速， 以及以“天/平均風(fēng)速”為參照量統(tǒng)計(jì)落在各個(gè)區(qū)間所占百分比，統(tǒng)計(jì)當(dāng)天、前1天 59天、 前6個(gè)月、前1年的直流電能以及交流電能，并保存至存儲(chǔ)器，且可通過人機(jī)對(duì)話單元4查 看。遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊6，包含上位機(jī)RS485通信電路、嵌入式處理器、CDMA無線網(wǎng)絡(luò)接入模塊、 天線及接口模塊；其中，上位機(jī)RS485通信電路接收來自下位機(jī)RS485通信電路的數(shù)據(jù)，并 通過CDMA模塊接入互聯(lián)網(wǎng)來發(fā)送風(fēng)速、三相交流電的電流、電壓、功率和電能、直流電的電及直流電電能的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、交流電電能的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、直流電的功率 與風(fēng)速對(duì)應(yīng)的相關(guān)性曲線等數(shù)據(jù)至遠(yuǎn)端服務(wù)器。電源7，由48V蓄電池組取電，包含一變壓器、一 5V電壓電路、一 士 15V電壓電路、 以及一 24V電壓電路，其中，變壓器為DC/DC電路的核心，并使設(shè)備與48V蓄電池組隔離， 24V電壓電路為風(fēng)速傳感器1、交流電采樣單元2、直流電采樣單元3、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊6供電， 士 15V電壓電路和5V電壓電路為人機(jī)對(duì)話單元4、主處理單元5供電。本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于，利用它的風(fēng)速傳感器，可以對(duì)地區(qū)性風(fēng)資源進(jìn)行有效評(píng) 估，得到該地區(qū)的風(fēng)資源分布狀況，進(jìn)而確定該地區(qū)在選擇新能源供電系統(tǒng)時(shí)的具體配置； 利用這種風(fēng)電節(jié)能評(píng)估設(shè)備的直流電采樣單元，可以對(duì)現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)的性能、可 靠性等方面進(jìn)行有效評(píng)估；利用交流電采樣單元，則可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電量和用電量進(jìn) 行準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，從而對(duì)節(jié)能減排項(xiàng)目的效果做出有效評(píng)價(jià)。另外，本實(shí)用新型的這種風(fēng)電節(jié)能評(píng)估設(shè)備具有適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)對(duì)三相四線制、 三相三線制、單相電的電網(wǎng)或柴油機(jī)均可適用；對(duì)于不同新能源系統(tǒng)的充電電流等級(jí)不同， 相應(yīng)更換不同等級(jí)的直流互感器，再通過人機(jī)對(duì)話單元修改內(nèi)部一個(gè)參數(shù)即可；對(duì)于不同 廠家型號(hào)的風(fēng)速傳感器，也只需要修改內(nèi)部的風(fēng)速傳感器的參數(shù)即可，給用戶帶來極大的 方便，且具有掉電不丟失功能。盡管上面通過舉例說明，已經(jīng)描述了本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，本實(shí)用新 型的保護(hù)范圍并不僅限于上述說明，而是由所附的權(quán)利要求給出的所有技術(shù)特征及其等同 技術(shù)特征來定義。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員可以理解的是，在不背離本實(shí)用新型所教導(dǎo)的實(shí)質(zhì) 和精髓前提下，任何修改和變化可能仍落在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)電節(jié)能評(píng)估設(shè)備，其特征在于包括一風(fēng)速傳感器(1)、一交流電采樣單元 O)、一直流電采樣單元(3)、一人機(jī)對(duì)話單元0)、一主處理單元(5)，以及電源(7)其中所 述風(fēng)速傳感器(1)，用于檢測(cè)風(fēng)速并傳遞至所述主處理單元(5)；所述交流電采樣單元O)，包含一三相交流電流互感器和一三相交流電壓采樣電 路(22)，分別用于檢測(cè)三相交流電的電流和電壓并傳遞至所述主處理單元(5)；所述直流電采樣單元(3)，包含一直流電流互感器(31)和一直流電壓采樣電路(32)， 分別用于檢測(cè)直流電的電流和電壓并傳遞至所述主處理單元(5)；所述主處理單元( 包含一主處理器，用于三相交流電的電流和電壓、直流電的電流 和電壓以及對(duì)應(yīng)的風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算處理；一存儲(chǔ)器，用于儲(chǔ)存上述統(tǒng)計(jì)和計(jì)算所 得出各種數(shù)據(jù)，包括但不僅限于，風(fēng)速數(shù)據(jù)、三相交流電電能和直流電電能數(shù)據(jù)、風(fēng)速與直 流電的功率對(duì)應(yīng)的相關(guān)性曲線；所述人機(jī)對(duì)話單元(4)與所述主處理單元( 通信連接用于人機(jī)交互，并被設(shè)置成可 以在本地通過人機(jī)交互實(shí)時(shí)查看各種更新的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電節(jié)能評(píng)估設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備進(jìn)一步包括一遠(yuǎn)程 監(jiān)控模塊(6)，與主處理單元(5)中的主處理器通信連接，并且所述遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊(6)還包 括用于與遠(yuǎn)端服務(wù)器通信的處理器和無線網(wǎng)絡(luò)接入模塊，并被設(shè)置成實(shí)時(shí)發(fā)送更新的數(shù)據(jù) 至遠(yuǎn)端服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端監(jiān)控。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電節(jié)能評(píng)估設(shè)備，其特征在于所述主處理單元( 還包括一信號(hào)隔離電路，用于對(duì)所述三相交流電的電流和電壓、所述直流電的電流和電壓進(jìn) 行隔離并轉(zhuǎn)換為所述主處理器可以識(shí)別的模擬信號(hào)；一濾波電路，用于對(duì)所述模擬信號(hào)進(jìn)行有源或無源濾波，以及過沖保護(hù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電節(jié)能評(píng)估設(shè)備，其特征在于所述主處理單元(5)的處理 器為單片機(jī)或DSP或二者的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電節(jié)能評(píng)估設(shè)備，其特征在于所述存儲(chǔ)器為掉電不丟失的 存儲(chǔ)設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電節(jié)能評(píng)估設(shè)備，其特征在于所述人機(jī)對(duì)話單元(4)包含 按鍵、液晶屏和指示燈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電節(jié)能評(píng)估設(shè)備，其特征在于所述電源(7)包含一變壓器、 一 5V電壓電路、一 士 15V電壓電路、以及一 24V電壓電路。
專利摘要本實(shí)用新型的風(fēng)電節(jié)能評(píng)估設(shè)備包括風(fēng)速傳感器、交流/直流電采樣單元、人機(jī)對(duì)話單元以及主處理器。其中風(fēng)速傳感器用于檢測(cè)風(fēng)速；交流電采樣單元用于檢測(cè)三相交流電的電流和電壓并傳遞至主處理單元；直流電采樣單元用于檢測(cè)直流電的電流和電壓并傳遞至主處理單元；人機(jī)對(duì)話單元與主處理單元通信連接。其中主處理單元包含用于計(jì)算風(fēng)速對(duì)應(yīng)于直流電的電流和電壓的相關(guān)性數(shù)據(jù)的主處理器，以及用于儲(chǔ)存上述計(jì)算得出的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。通過上述技術(shù)方案可以有利地本地查看實(shí)時(shí)更新的風(fēng)速、交流/直流電的電流和電壓、功率和電能以及風(fēng)速對(duì)應(yīng)直流電功率的相關(guān)性數(shù)據(jù)等，并將更新的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給遠(yuǎn)端服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端監(jiān)控。
文檔編號(hào)F03D9/00GK201910666SQ20102056700
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者俞衛(wèi), 葉余勝, 張中偉 申請(qǐng)人:上海致遠(yuǎn)綠色能源有限公司