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模块T35，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模块T35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模块T35，与GSM模块T35连接的通 信计算机，以及数据服务器，通信计算机通过GSM模块T35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模块T35 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模块T35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模块T35，与GSM模块T35 连接的通信计算机，以及数据服务器，通信计算机通过GSM模块T35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模块T35,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模块T35向GSM网络发送。本实施例GSM 模块TC35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模块完成。
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模块T35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模块T35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模块T35,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模块T35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模块T35，与GSM模块T35连接的通信计算机，以及数据服务器，通信计算机通过GSM模块T35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模块T35，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模块T35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