申请/专利权人：沈阳嘉越电力科技有限公司

申请日：2020-05-29

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN111799879B

主分类号：H02J7/34

分类号：H02J7/34;H02J7/14;G01P1/00;G01P5/08;G01P13/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2020.11.06#实质审查的生效;2020.10.20#公开

摘要：一种测风系统，属于测风技术领域。包括小型风力发电机组、稳压装置、切换装置Ⅰ、切换装置Ⅱ、切换装置Ⅲ、充电装置、储能装置、风速风向信号转换装置、SoC芯片及射频装置；所述稳压装置输入端连接小型风力发电机组的电力输出端，稳压装置输出端分别连接切换装置Ⅰ和切换装置Ⅱ，通过切换装置Ⅰ顺次连接充电装置、储能装置及切换装置Ⅲ，所述切换装置Ⅱ和切换装置Ⅲ均连接SoC芯片的供电接口；所述SoC芯片信号输入端通过风速风向信号转换装置连接小型风力发电机组，信号输出端连接射频装置；通过对转换后的风速信号和风向信号进行处理，通过射频装置发送到指定接收设备。本发明实现整个测风系统的独立性，施工简单，成本低。

主权项：1.一种测风系统，其特征在于：包括小型风力发电机组、稳压装置、切换装置Ⅰ、切换装置Ⅱ、切换装置Ⅲ、充电装置、储能装置、风速风向信号转换装置、SoC芯片、射频装置及供电接口箱；所述小型风力发电机组，用于捕获风能，把风能转换成电能，通过稳压装置对充电装置、SoC芯片、射频装置、风速风向信号转换装置、切换装置Ⅰ、切换装置Ⅱ、切换装置Ⅲ供电；所述稳压装置输入端连接小型风力发电机组的电力输出端，用于稳定小型风力发电机组的输出；稳压装置输出端分别连接切换装置Ⅰ和切换装置Ⅱ，通过切换装置Ⅰ顺次连接充电装置、储能装置及切换装置Ⅲ，所述切换装置Ⅱ、切换装置Ⅲ、SoC芯片、射频装置及信号转换装置均连接供电接口箱；所述SoC芯片信号输入端通过信号转换装置连接小型风力发电机组，信号输出端连接射频装置；通过射频装置发送到指定接收设备；所述SoC芯片，用于根据储能装置的状态及小型风力发电机组的电动势和转速信号，控制充电装置是否对储能装置进行充电；控制切换装置Ⅰ、切换装置Ⅱ、切换装置Ⅲ用于供电的切换；对转换后的电动势和转速信号、风向信号进行计算处理，根据内置的数据模型，得到最终的风速和风向；所述数据模型包括小型发电机组空载时的数据模型、小型发电机组在负载为P1时的数据模型、小型发电机组在负载为P1+P2时的数据模型；P1为测风系统运行所需要的功率，P2为储能装置充电的功率；所述小型发电机组空载时的数据模型，是在小型风力发电机组空载状态下，由储能装置对系统供电，切换装置Ⅰ、切换装置Ⅱ断开，切换装置Ⅲ闭合的状态下,在各种风速时，测得小型发电机组的电动势和转速信号，构建的电动势、转速和风速对应关系模型；所述小型发电机组在负载为P1时的数据模型，是由小型风力发电机组为系统供电，储能装置不对系统供电，切换装置Ⅰ、切换装置Ⅲ断开，切换装置Ⅱ闭合，在各种风速时，测得小型发电机组的电动势和转速信号，构建的电动势、转速和风速对应关系模型；所述小型发电机组在负载为P1+P2时的数据模型，是由小型风力发电机组为系统供电，并且对储能装置进行充电，切换装置Ⅲ断开，切换装置Ⅰ、切换装置Ⅱ闭合，在各种风速时，测得小型发电机组的电动势和转速信号，构建的电动势、转速和风速对应关系模型；所述SoC芯片的控制方法如下：首先，小型发电机组启动，进入第一种状态：由储能装置对系统供电，切换装置Ⅰ、切换装置Ⅱ断开，切换装置Ⅲ闭合；当小型发电机组的电动势E大于E11，转速n大于n11时，即小型风力发电机组的输出功率P大于供应系统运行所需要的功率P1，在电动势E11、转速n11时，小型风力发电机组的输出功率P等于供应系统运行所需要的功率P1，则进入第二种状态；否则，则保持在第一种状态；其中，所述电动势E11和转速n11分别对应小型风力发电机组的输出功率P等于供应系统运行所需要的功率P1时的电动势和转速；第二种状态：由小型风力发电机组为系统供电，储能装置不再对系统供电，切换装置Ⅰ、切换装置Ⅲ断开，切换装置Ⅱ闭合；当小型发电机组的电动势E小于E21，转速n小于n21时，即小型风力发电机组的输出功率P小于P1，不能供应系统运行所需要的功率P1时，则返回第一种状态，在电动势E21、转速n21时，小型风力发电机组的输出功率P等于供应系统运行所需要的功率P1；当小型发电机组的电动势E大于E22，转速n大于n22时，即小型风力发电机组的输出功率P大于P1+P2,同时供应系统运行所需要的功率P1和给储能装置充电的功率P2，并且储能装置未充满时，则进入第三种状态，否则，则保持在第二种状态；在电动势E22、转速n22时，小型风力发电机组的输出功率P等于P1+P2；第三种状态，由小型风力发电机组为系统供电，并且对储能装置进行充电，切换装置Ⅲ断开，切换装置Ⅰ、切换装置Ⅱ闭合，当小型发电机组的电动势E小于E31，转速n小于n31时，即小型风力发电机组的输出功率P小于P1+P2时，则返回第二种状态，在电动势E31、转速n31时，小型风力发电机组的输出功率P等于P1+P2；当E大于E32，n大于n32时，即小型风力发电机组的输出功率P大于P3，P3为极限保护功率，表示风速过大，超过稳压装置的稳压范围，则进入第一种状态；当储能装置充满时，则返回第二种状态，在电动势E32，转速n32时，小型风力发电机组的输出功率P等于极限保护功率P3。

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