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风机不间断供电系统、控制方法及可读存储介质无效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及供电技术领域,尤其涉及一种风机不间断供电系统、控制方法及可读存储介质。

相关背景技术

[0002] 目前当风电机组因箱变故障、风机失电、风机故障、风机检修等原因停电,将导致风机环网通讯中断。当风机环网通讯中断时,可能会存在以下的问题:1、造成部分风机失去通讯,集控室无法监控,无法及时发现故障,造成电量损失;2、导致其他因风机无法监控导致的风机运行问题,如风机发生火灾,不能及时发现,及时灭火等,造成财产损失;3、依赖风机环网进行数据通讯的其他系统如消防系统、门禁系统、视频监控系统、测风塔通讯系统等信号数据丢失,影响生产运行,严重时造成电网对风电场的考核,造成经济损失。
[0003] 因此,需要解决风电机组因箱变故障、风机失电、风机故障、风机检修等原因停电导致风机环网通讯中断的问题。

具体实施方式

[0034] 应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
[0035] 在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
[0036] 如图1所示,图1是本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。
[0037] 本申请实施例终端为风机不间断供电控制设备。
[0038] 如图1所示,该终端可以包括:处理器1001,例如CPU,网络接口1004,用户接口1003,存储器1005,通信总线1002。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。
用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口
1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器
1001的存储装置。
[0039] 可选地,终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency,射频)电路,传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中,传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地,光传感器可包括环境光传感器及接近传感器,其中,环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度,接近传感器可在终端设备移动到耳边时,关闭显示屏和/或背光。当然,终端设备还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器,在此不再赘述。
[0040] 本领域技术人员可以理解,图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
[0041] 如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及风机不间断供电控制程序。
[0042] 在图1所示的终端中,网络接口1004主要用于连接后台服务器,与后台服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于连接客户端(用户端),与客户端进行数据通信;而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的风机不间断供电控制程序,并执行以下操作:
[0043] 获取风机环网交换机的电源输入个数;
[0044] 获取风机直流供电系统的运行状况;
[0045] 根据所述电源输入个数和所述运行状况,确定所述风机环网交换机的供电电源。
[0046] 基于上述终端硬件结构,提出本申请各个实施例。
[0047] 本申请提供一种风机不间断供电系统。
[0048] 参照图2,在风机不间断供电系统第一实施例中,该系统包括:
[0049] 风机环网交换机,用于保证远程设备维护系统数据传输的稳定性。
[0050] 风电场风机一般工作于恶劣的环境下,使其工作环境具有潮湿、酸碱腐蚀、高尘高电磁干扰、极寒极热等特征,并在无人值守的情况下长年运行,因而要保证对其进行实时、可靠的控制。在大型风力发电场,通常需要对几十台或上百台风力发电机进行集群监控,要求构建稳定可靠、快速实时的网络系统。因此,在风电场的项目中,对风机的远程监控及信息化管理是重要的一个系统。在空旷的野外,需要光纤环网设备安装于每个风机上,实现对风机的数据采集、上传、以便中心统一管理与监控。对于风机环网交换机,需要支持点对点连接,也需要支持点对多点连接,环网中任意两节点间均可通信,也可实现点对多点广播通信,从而保证整个环网通讯系统的稳定性。因为每一个风机环网交换机对于风机环网通讯系统的重要性,因此需要保证每一个风机环网交换机在任何时候都能进行正常通讯。目前通常情况下,都是通过风机环网直流供电系统对于风机环网交换机进行供电,但是当风电机组因箱变故障、风机失电、风机故障、风机检修等原因停电,风机直流供电系统将无法为风机环网交换机提供电力,将导致风机环网通讯中断。当风机环网通讯中断时,会导致无法及时监测到风机的运行状况,当风机出现故障时,无法立即处理相应的故障,造成一定的经济损失。
[0051] 风机直流供电系统,与所述风机环网交换机电性连接,用于作为风机环网交换机的第一电源;
[0052] 风机直流供电系统可以为风机环网交换机提供电能。直流供电系统较为可靠、能够降低并网成本且降低损耗,因此广泛作为风机环网交换机的电源,当时直流供电系统与风机关联,当风机出现箱变故障、失电等问题时,就会导致直流供电系统无法为风机环网交换机提供电量,从而导致风机交换机断电并是环网通讯中断。
[0053] 太阳能不间断供电系统,与所述风机环网交换机电性连接,用于作为风机环网交换机的第二电源;
[0054] 太阳能不间断供电系统可以将太阳能转换能电能,转换的电能可以存储在太阳能不间断供电系统中,也可以直接转换成电能后输出到风机环网交换机中。传统的UPS(Uninterruptible Power System,不间断电源)在外部电源中断情况下,只能供电1-24小时(由负载及蓄电池容量决定),当风机长期断电的情况下,传统UPS无法持续供电。而本申请中的太阳能不间断供电系统则可以利用太阳能产生电能,太阳能相对而言更容易获取且当条件允许时可以保证不间断的电能供应,确保能够提供更长时间的不间断供电。
[0055] 其中,太阳能不间断供电系统包括太阳能电池板、电源控制器和蓄电池组。
[0056] 在风机失电的情况下且处于太阳能充足的白天时,太阳能电池板会吸收太阳能并转换成电能输出给风机环网交换机,同时将多余的电能存储在蓄电池组中,当处于太阳能不充足的环境中,即通过太阳能电池板产生的电能无法满足对风机环网交换机的电力需求时,则通过蓄电池组中的电能为环网交换机进行充电。同时太阳能不间断供电系统中的电源控制器可以获取太阳能电池板和蓄电池组的状态,从而进行相应的充电与放电的控制,如当太阳能电池板的电能产生量充足时,控制太阳能电池板产生的电能为环网交换机提供电能的同时为蓄电池组充电,而当太阳能电池板无法产生充足电能时,控制蓄电池组放电为环网交换机提供电能以保证环网通讯的正常。
[0057] 在本实施例中,为风机环网交换机提供风机直流供电系统和太阳能不间断供电系统作为供电电源,不同供电电源可以同时为风机交换机供电,当其中一个供电电源(一般是风机直流供电系统)中断后,另一个电源依然可以正常工作,太阳能不间断供电系统在白天通过太阳能存储电能,在紧急状况下,可以利用储存的电能为环网交换机持续供电,并在白天又重新利用太阳能存储电能,从而确保风机环网交换机的通讯功能正常使用。
[0058] 进一步地,参照图3,在本申请风机不间断供电系统第一实施例的基础上,提供风机不间断供电系统第二实施例,在第二实施例中,
[0059] 所述风机环网交换机为单电源输入,将所述风机直流供电系统与所述太阳能不间断供电系统并联后接入所述风机环网交换机。
[0060] 风机环网交换机根据实际情况包括单电源输入和多电源输入的环网交换机。单电源输入的环网交换机只存在一个输入电源接口,但是为了保证风机环网交换机的不间断通讯,本申请中对环网交换机提供了两种不同的电源输入,因此需要将风机直流供电系统与太阳能不间断供电系统并联后接入环网交换机的电源中,这样,可以同时由两个不同的电源为环网交换机供电,同时在风机直流供电系统出现供电问题时,太阳能不间断供电系统依然能够为环网交换机提供电能以保证环网交换机的通讯不中断。
[0061] 其中,优选地,参照图3,所述风机直流供电系统与第一二极管串联组成第一支路,所述太阳能不间断供电系统与第二二极管串联组成第二支路,所述第一支路与所述第二支路并联,在将风机直流供电系统与太阳能不间断供电系统并联前需要先将风机直流供电系统与太阳能不间断供电系统个串联一个二极管,二极管可以对于电源的输入进行控制,只允许风机直流供电系统和太阳能不间断供电系统中电压更高的一个进行供电,同时当其中一个供电系统失电,可以快速切换成另一个供电系统供电,基本没有切换时间。
[0062] 在本实施例中,对于单电源环网交换机,将风机直流供电系统与太阳能不间断供电系统并联后接入交换机的电源,从而保证环网交换机的供电不间断从而通讯不间断。
[0063] 进一步地,参照图4,在本申请风机不间断供电系统第一实施例的基础上,提供风机不间断供电系统第三实施例,在第三实施例中,
[0064] 所述风机环网交换机为多电源输入且存在多个风机直流供电系统作为电源输入,将所述太阳能不间断供电系统与其中任意一个风机直流供电系统并联后接入所述风机环网交换机。
[0065] 对于多电源输入的环网交换机,一般是为两个电源输入。当多个电源输入都已经存在相应的风机直流供电系统作为电源输入,即不存在空闲的电源输入接口,则将新增的太阳能不间断供电系统与其中一个风机直流供电系统进行并联后再接入电源接口。太阳能不间断供电系统作为一个能够长时间持续提供电能的电源系统,当其它风机直流供电系统失电后,又如能够为环网交换机提供电能以保证风机环网通讯不间断。
[0066] 优选地,与第二实施例中类似,参照图4,所述风机直流供电系统与第一二极管串联组成第一支路,所述太阳能不间断供电系统与第二二极管串联组成第二支路,所述第一支路与所述第二支路并联,环网交换机存在两个电源输入,在将风机直流供电系统与太阳能不间断供电系统并联前需要先将风机直流供电系统与太阳能不间断供电系统个串联一个二极管,二极管可以对于电源的输入进行控制,只允许风机直流供电系统和太阳能不间断供电系统中电压更高的一个进行供电,同时当其中一个供电系统失电,可以快速切换成另一个供电系统供电,基本没有切换时间。
[0067] 在本实施例中,对于多电源输入的环网交换机,如果当前环网交换机的多个电源都已有相应的风机直流供电系统输入,则将新增的太阳能不间断供电系统与其中一个风机直流供电系统并联后接入环网交换机,保证在风机直流供电系统失电的情形下环网交换机的正常供电以及不间断通讯。
[0068] 进一步地,参照图5,在本申请风机不间断供电系统第一实施例的基础上,提供风机不间断供电系统第四实施例,在第四实施例中,
[0069] 所述风机环网交换机为多电源输入且只存在至少一个空闲电源输入,将所述太阳能不间断供电系统通过所述空闲电源输入接口接入所述风机环网交换机。
[0070] 当环网交换机为多电源输入当并不是所有电源输入接口都存在相应的风机直流供电系统作为电源输入,及存在至少一个空闲的电源输入接口,则将太阳能不间断供电系统通过可选的空闲输入接口接入环网交换机,继而当其它的风机直流供电系统失电时,可以通过太阳能不间断供电系统的电能保证环网交换机的通讯不中断。参照图5,环网交换机为双电源输入,其中一个电源输入为风机直流供电系统,另一个电源输入为太阳能不间断供电系统,正常情况下,可以由两个电源输入同时为环网交换机提供电能,而当风机直流供电系统失电时,太阳能不间断供电系统依然可以正常地为环网交换机提供电能,继而保证环网通讯不中断。
[0071] 在本实施例中,当多电源输入的环网交换机存在空闲的电源输入接口时,将太阳能不间断供电系统通过空闲的电源输入接口接入环网交换机,从而保证环网交换机的通讯功能在任何情况下都不会中断。
[0072] 进一步地,本申请提供一种风机不间断供电控制方法。
[0073] 参照图6,在风机不间断供电控制方法第一实施例中,该方法包括
[0074] 步骤S10,获取风机环网交换机的电源输入个数;
[0075] 获取风机环网的电源输入个数,即是为单电源输入的环网交换机,或者是多电源输入的环网交换机。
[0076] 步骤S20,获取风机直流供电系统的运行状况;
[0077] 对于风机直流供电系统进行实时监测以获取风机直流供电系统的运行状况,如是否在为环网交换机提供电能,以及风机直流供电系统的输出电压等运行状况。
[0078] 步骤S30,根据所述电源输入个数和所述运行状况,确定所述风机环网交换机的供电电源;
[0079] 当环网交换机中只有一个电源输入时,则可以控制风机直流供电系统优先作为环网交换机的供电电源,当风机直流供电系统出现失电等情况无法正常供电后,则切换为太阳能不间断供电系统为供电电源,也可以控制风机直流供电系统与太阳能不间断供电系统中电压较高的作为供电电源,甚至当环网交换机的功率需求较高时,控制风机直流供电系统与太阳能不间断供电系统同时作为供电电源。但是当风机直流供电系统无法正常供电时,则确定太阳能不间断供电系统为供电电源。
[0080] 在本实施例中,获取风机环网交换机的电源输入个数;获取风机直流供电系统的运行状况;根据所述电源输入个数和所述运行状况,确定所述风机环网交换机的供电电源。根据当前风机环网交换机以及风机直流供电系统的运行状况,动态调整环网交换机的供电电源,保证环网交换机的电力不间断从而环网交换机的通讯不中断。
[0081] 进一步地,在本申请风机不间断供电控制方法第一实施例的基础上,提供风机不间断供电控制方法第二实施例,在第二实施例中,
[0082] 步骤S30包括:
[0083] 步骤A1,若所述电源输入个数为一个且所述风机直流供电系统未正常运行,则控制与所述风机直流供电系统并联的太阳能不间断供电系统作为供电电源;
[0084] 当风机直流供电系统无法正常运行为环网交换机供电时,则将太阳能不间断供电系统作为供电电源为环网交换机供电,同时如果当风机直流供电系统与太阳能不间断供电系统与二极管串联,则二极管可以实现自动实现对供电电源的切换过程。
[0085] 步骤A2,若所述电源输入个数为多个且所述风机直流供电系统未正常运行,则控制太阳能不间断供电系统作为供电电源;
[0086] 当环网交换机的输入为多个时且风机直流供电系统无法运行时,则先确定太阳能不间断供电系统由哪个电源输入接口接入环网交换机,再根据相应的电源接口控制太阳能不间断供电系统作为供电电源。
[0087] 其中,步骤S30之后,还包括:
[0088] 步骤B,根据所述风机环网交换机的输入电压,调整所述太阳能不间断供电系统的输出电压;
[0089] 对于不同的环网交换机,其输入电源可能存在不同,常见的输入电压包括12V、24V、36V、48V等,因此根据环网交换机的输入电压,调整太阳能不间断供电系统的输出电压。同时,当环网交换机有多个输入电源同时供电时,也可以分别调整多个输入电源的输出电压以确保环网交换机的正常运行。当风机交换机只存在一个电源输入接口时,还可以根据当前太阳能不间断供电系统中太阳能电池板产生电能的情况去调节风机直流供电系统与太阳能不间断供电系统的输出电压,如当太阳能电池板的电能产生效率较低时,减小太阳能供电系统的输出电压并增大风机直流供电系统的输出电压。
[0090] 在本实施例中,根据实际场景调整供电电源以及输出电压以确保环网交换机的正常工作。
[0091] 此外,本申请实施例还提出一种风机不间断供电控制装置,所述风机不间断供电控制装置包括:
[0092] 第一获取模块,用于获取风机环网交换机的电源输入个数;
[0093] 第二获取模块,用于获取风机直流供电系统的运行状况;
[0094] 确定模块,用于根据所述电源输入个数和所述运行状况,确定所述风机环网交换机的供电电源。
[0095] 可选地,确定模块还用于:
[0096] 若所述电源输入个数为一个且所述风机直流供电系统未正常运行,则控制与所述风机直流供电系统并联的太阳能不间断供电系统作为供电电源;
[0097] 若所述电源输入个数为多个且所述风机直流供电系统未正常运行,则控制太阳能不间断供电系统作为供电电源。
[0098] 可选地,所述风机不间断供电控制装置还包括:
[0099] 调整模块,用于根据所述风机环网交换机的输入电压,调整所述太阳能不间断供电系统的输出电压。
[0100] 本申请可读存储介质(即计算机可读存储介质)的具体实施方式的拓展内容与上述风机不间断供电方法各实施例基本相同,在此不做赘述。
[0101] 需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0102] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0103] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0104] 上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。

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