一種風(fēng)機(jī)功率預(yù)測裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電力行業(yè)的一種風(fēng)機(jī)功率預(yù)測裝置，其包括至少由風(fēng)向傳感器、風(fēng)力傳感器構(gòu)成的氣象數(shù)據(jù)采集裝置，所述的氣象數(shù)據(jù)采集裝置與功率轉(zhuǎn)換裝置相連接，所述的功率轉(zhuǎn)換裝置與輸出裝置相連接。所述的功率轉(zhuǎn)換裝置由相互并聯(lián)連接的春季功率轉(zhuǎn)換裝置、夏季功率轉(zhuǎn)換裝置、秋季功率轉(zhuǎn)換裝置和冬季功率轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)成。采用本實(shí)用新型技術(shù)方案就可實(shí)時地預(yù)測出風(fēng)電機(jī)的發(fā)電機(jī)功率，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電的有效預(yù)測；更特別的是，通過設(shè)置并聯(lián)的春、夏、秋、冬季功率轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)現(xiàn)不同季節(jié)應(yīng)用不同功率轉(zhuǎn)換裝置預(yù)測發(fā)電效率，以提高預(yù)測精確性的目的。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、效果顯著，適于推廣使用。
【專利說明】—種風(fēng)機(jī)功率預(yù)測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力行業(yè)的一種風(fēng)機(jī)功率預(yù)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)是一種潛力很大的新能源，十八世紀(jì)初，橫掃英法兩國的一次狂暴大風(fēng)，吹毀了四百座風(fēng)力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船，并有數(shù)千人受到傷害，二十五萬株大樹連根拔起。僅就拔樹一事而論，風(fēng)在數(shù)秒鐘內(nèi)就發(fā)出了一千萬馬力(即750萬千瓦；一馬力等于0.75千瓦)的功率有人估計(jì)過，地球上可用來發(fā)電的風(fēng)力資源約有100億千瓦，幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風(fēng)力在一年內(nèi)所提供能量的三分之一。因此，國內(nèi)外都很重視利用風(fēng)力來發(fā)電，開發(fā)新能源。
[0003]把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動能，這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三米的微風(fēng)速度(微風(fēng)的程度)，便可以開始發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電不需要使用燃料，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染。
[0004]風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國家很流行；中國也在西部地區(qū)大力提倡。小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率很高，但它不是只由一個發(fā)電機(jī)頭組成的，而是一個有一定科技含量的小系統(tǒng):風(fēng)力發(fā)電機(jī)+充電器+數(shù)字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為:葉片用來接受風(fēng)力并通過機(jī)頭轉(zhuǎn)為電能；尾翼使葉片始終對著來風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能；轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地轉(zhuǎn)動以實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能；機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體，定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。
[0005]我國的風(fēng)力資源極為豐富，絕大多數(shù)地區(qū)的平均風(fēng)速都在每秒3米以上，特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼，平均風(fēng)速更大；有的地方，一年三分之一以上的時間都是大風(fēng)天。在這些地區(qū)，現(xiàn)在已有不少成功的中、小型風(fēng)力發(fā)電裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)展風(fēng)力發(fā)電是很有前途的。
[0006]風(fēng)力發(fā)電最大的缺陷是不穩(wěn)定，風(fēng)力發(fā)電本身具有波動性、間歇性、低能量密度、不可控等特點(diǎn)，因而風(fēng)電功率也是波動的、間歇的，系統(tǒng)在運(yùn)行時必須考慮留有足夠的備用電源和調(diào)峰容量，以保證風(fēng)電出力不足時能夠正常向用戶供電，這就增加了對電網(wǎng)計(jì)劃和調(diào)度的難度。風(fēng)電功率預(yù)測成為電力系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，但是由于一年四季變化較快，使得不同季節(jié)、不同天氣現(xiàn)象使精確預(yù)報風(fēng)場風(fēng)況變得較為困難。但風(fēng)力的大小符合一定的氣象、氣候、季節(jié)規(guī)律，通過對風(fēng)電場發(fā)電量進(jìn)行短期和中期的準(zhǔn)確預(yù)測，可以大幅降低電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)備用容量，從而有效降低風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)成本，并且為電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度提供可靠的依據(jù)。
[0007]基于以上需要，特提出本實(shí)用新型。
實(shí)用新型內(nèi)容[0008]本實(shí)用新型的目的在于提供一種風(fēng)機(jī)功率預(yù)測裝置，以實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電機(jī)組風(fēng)力發(fā)電的有效預(yù)測，。
[0009]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種風(fēng)機(jī)功率預(yù)測裝置，包括至少由風(fēng)向傳感器、風(fēng)力傳感器構(gòu)成的氣象數(shù)據(jù)采集裝置，所述的氣象數(shù)據(jù)采集裝置與功率轉(zhuǎn)換裝置相連接，所述的功率轉(zhuǎn)換裝置與輸出裝置相連接。
[0010]進(jìn)一步，所述的功率轉(zhuǎn)換裝置由相互并聯(lián)連接的春季功率轉(zhuǎn)換裝置、夏季功率轉(zhuǎn)換裝置、秋季功率轉(zhuǎn)換裝置和冬季功率轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)成。
[0011]進(jìn)一步，春季功率轉(zhuǎn)換裝置與第一控制開關(guān)串聯(lián)；夏季功率轉(zhuǎn)換裝置與第二控制開關(guān)串聯(lián)；秋季功率轉(zhuǎn)換裝置與第三控制開關(guān)串聯(lián)和冬季功率轉(zhuǎn)換裝置與第四控制開關(guān)串聯(lián)。
[0012]進(jìn)一步，氣象數(shù)據(jù)采集裝置還包括濕度傳感器和/或溫度傳感器。
[0013]進(jìn)一步，所述的風(fēng)向傳感器、風(fēng)力傳感器、濕度傳感器和溫度傳感器分別經(jīng)光纖通道與功率轉(zhuǎn)換裝置相連接。
[0014]進(jìn)一步，所述的輸出裝置由顯示屏構(gòu)成。
[0015]進(jìn)一步，所述的功率轉(zhuǎn)換裝置與供電電源相連接。
[0016]進(jìn)一步，所述的功率轉(zhuǎn)換裝置與存儲器相連接。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:采用本實(shí)用新型就可利用至少由風(fēng)向傳感器和風(fēng)力傳感器組成的氣象數(shù)據(jù)采集裝置采集風(fēng)電場處的氣象信息，利用采集到的氣象信息預(yù)測得出風(fēng)電機(jī)的發(fā)電機(jī)功率，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電的有效預(yù)測，進(jìn)而可根據(jù)預(yù)測結(jié)果制定發(fā)電計(jì)劃，降低電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)備用容量，為電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度提供可靠的依據(jù)。更特別的是，通過設(shè)置并聯(lián)的春、夏、秋、冬季功率轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)現(xiàn)不同季節(jié)應(yīng)用不同功率轉(zhuǎn)換裝置預(yù)測發(fā)電效率，以提高預(yù)測精確性的目的。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、效果顯著，適于推廣使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0019]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一中的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]元件說明:11 一風(fēng)向傳感器，12—風(fēng)力傳感器，13—濕度傳感器，14一溫度傳感器，3—功率轉(zhuǎn)換裝置，4一顯示屏，5—供電電源，6—存儲器，31—春季功率轉(zhuǎn)換裝置，32—夏季功率轉(zhuǎn)換裝置，33—秋季功率轉(zhuǎn)換裝置，34—冬季功率轉(zhuǎn)換裝置，35—第一控制開關(guān)，36—第二控制開關(guān)，37—第三控制開關(guān)，38—第四控制開關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，本實(shí)施例公開了一種風(fēng)機(jī)功率預(yù)測裝置，其包括:氣象數(shù)據(jù)采集裝置、與氣象數(shù)據(jù)采集裝置相連接的功率轉(zhuǎn)換裝置3，所述的功率轉(zhuǎn)換裝置3與輸出裝置相連接。
[0023]本實(shí)施例中，所述的氣象數(shù)據(jù)采集裝置至少包括:風(fēng)向傳感器11，以采集風(fēng)電場環(huán)境風(fēng)向；風(fēng)力傳感器12，以采集風(fēng)電場環(huán)境風(fēng)力大?。粷穸葌鞲衅?3，以采集風(fēng)電場環(huán)境濕度；溫度傳感器14，以采集風(fēng)電場環(huán)境溫度。風(fēng)向傳感器11，風(fēng)力傳感器12，濕度傳感器13和溫度傳感器14分別與功率轉(zhuǎn)換裝置3相連接。從而，將風(fēng)電場環(huán)境實(shí)時氣象數(shù)據(jù)傳輸至功率轉(zhuǎn)換裝置3，功率轉(zhuǎn)換裝置3將實(shí)時氣象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為預(yù)測風(fēng)電機(jī)發(fā)電功率，并將所預(yù)測的風(fēng)電機(jī)發(fā)電功率發(fā)送至輸出裝置，反饋至風(fēng)電機(jī)組監(jiān)控室。
[0024]本實(shí)施例中，所述的風(fēng)向傳感器11，風(fēng)力傳感器12，濕度傳感器13和溫度傳感器14分別經(jīng)光纖通道與功率轉(zhuǎn)換裝置3相連接，以實(shí)現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸。所述的輸出裝置由顯示屏4構(gòu)成，以將功率轉(zhuǎn)換裝置3得出的風(fēng)電機(jī)發(fā)電功率顯示出來。
[0025]本實(shí)施例中，所述的功率轉(zhuǎn)換裝置3與供電電源5相連接；優(yōu)選的，所述供電電源5由220V交流電源構(gòu)成，還可以由蓄電池替代。所述的功率轉(zhuǎn)換裝置3與存儲器6相連接；優(yōu)選的，所述的存儲器6由存儲硬盤構(gòu)成，存儲硬盤經(jīng)數(shù)據(jù)線與功率轉(zhuǎn)換裝置3相連接。
[0026]實(shí)施例一
[0027]如圖2所示，本實(shí)施例中，所述的功率轉(zhuǎn)換裝置3由相互并聯(lián)連接的春季功率轉(zhuǎn)換裝置31、夏季功率轉(zhuǎn)換裝置32、秋季功率轉(zhuǎn)換裝置33和冬季功率轉(zhuǎn)換裝置34構(gòu)成。
[0028]春季功率轉(zhuǎn)換裝置31與第一控制開關(guān)35串聯(lián)；夏季功率轉(zhuǎn)換裝置32與第二控制開關(guān)36串聯(lián)；秋季功率轉(zhuǎn)換裝置33與第三控制開關(guān)37串聯(lián)和冬季功率轉(zhuǎn)換裝置34與第四控制開關(guān)38串聯(lián)。
[0029]從而，在春季時，開啟第一控制開關(guān)35，閉合第二控制開關(guān)36、第三控制開關(guān)37和第四控制開關(guān)38，使實(shí)時氣象數(shù)據(jù)由春季功率轉(zhuǎn)換裝置31預(yù)測得出風(fēng)電機(jī)發(fā)電功率；在夏季時，開啟第二控制開關(guān)36，閉合第一控制開關(guān)35、第三控制開關(guān)37和第四控制開關(guān)38，使實(shí)時氣象數(shù)據(jù)由夏季功率轉(zhuǎn)換裝置32預(yù)測得出風(fēng)電機(jī)發(fā)電功率；在秋季時，開啟第三控制開關(guān)37，閉合第一控制開關(guān)35、第二控制開關(guān)36和第四控制開關(guān)38，使實(shí)時氣象數(shù)據(jù)由秋季功率轉(zhuǎn)換裝置33預(yù)測得出風(fēng)電機(jī)發(fā)電功率；在冬季時，開啟第四控制開關(guān)38，閉合第一控制開關(guān)34、第二控制開關(guān)35和第三控制開關(guān)36，使實(shí)時氣象數(shù)據(jù)由冬季功率轉(zhuǎn)換裝置44預(yù)測得出風(fēng)電機(jī)發(fā)電功率。通過上述裝置，實(shí)現(xiàn)不同季節(jié)應(yīng)用不同功率轉(zhuǎn)換裝置預(yù)測發(fā)電效率，以提聞預(yù)測精確性的目的。
[0030]需要注意的是，上述具體實(shí)施例僅僅是示例性的，在本實(shí)用新型的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0031]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實(shí)用新型的目的，并非用于限制本實(shí)用新型。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)機(jī)功率預(yù)測裝置，其特征在于:包括至少由風(fēng)向傳感器(11)、風(fēng)力傳感器(12)構(gòu)成的氣象數(shù)據(jù)采集裝置，所述的氣象數(shù)據(jù)采集裝置與功率轉(zhuǎn)換裝置(3)相連接，所述的功率轉(zhuǎn)換裝置(3)與輸出裝置相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)機(jī)功率預(yù)測裝置，其特征在于:所述的功率轉(zhuǎn)換裝置(3)由相互并聯(lián)連接的春季功率轉(zhuǎn)換裝置(31)、夏季功率轉(zhuǎn)換裝置(32)、秋季功率轉(zhuǎn)換裝置(33)和冬季功率轉(zhuǎn)換裝置(34)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)機(jī)功率預(yù)測裝置，其特征在于:春季功率轉(zhuǎn)換裝置(31)與第一控制開關(guān)(35)串聯(lián)；夏季功率轉(zhuǎn)換裝置(32)與第二控制開關(guān)(36)串聯(lián)；秋季功率轉(zhuǎn)換裝置(33)與第三控制開關(guān)(37)串聯(lián)和冬季功率轉(zhuǎn)換裝置(34)與第四控制開關(guān)(38)串聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的一種風(fēng)機(jī)功率預(yù)測裝置，其特征在于:氣象數(shù)據(jù)采集裝置還包括濕度傳感器(13 )和/或溫度傳感器(14 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種風(fēng)機(jī)功率預(yù)測裝置，其特征在于:所述的風(fēng)向傳感器(11 )、風(fēng)力傳感器(12)、濕度傳感器(13)和溫度傳感器(14)分別經(jīng)光纖通道與功率轉(zhuǎn)換裝置(3)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)機(jī)功率預(yù)測裝置，其特征在于:所述的輸出裝置由顯示屏(4)構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種風(fēng)機(jī)功率預(yù)測裝置，其特征在于:所述的功率轉(zhuǎn)換裝置(3)與供電電源(5)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種風(fēng)機(jī)功率預(yù)測裝置，其特征在于:所述的功率轉(zhuǎn)換裝置(3)與存儲器(6)相連接。
【文檔編號】G06Q50/06GK203747415SQ201420139414
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】張超, 王吉遠(yuǎn), 劉麗麗 申請人:中國大唐集團(tuán)新能源股份有限公司, 北京普華億能風(fēng)電技術(shù)有限公司