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一种二次励磁风力发电用变换装置及变换方法

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成果类型:
专利
发明/设计人:
蔡振华;李立雄;杨京渝;彭丽;杨娴
申请/专利权人:
湖南城市学院
专利类型:
发明专利
语种:
中文
申请时间:
2020-03-04
申请/专利号:
CN202010145021.8
公开时间:
2020-06-19
公开号:
CN111313778A
主申请人地址:
413099 湖南省益阳市迎宾东路518号
申请地区:
湖南
机构署名:
本校为第一完成单位
主权项:
1.一种二次励磁风力发电用变换方法,其特征在于,所述的二次励磁风力发电用变换方法包括以下步骤: 步骤一,分别通过转速传感器、电压电流传感器进行风机转速、风机发出的电流电压的检测;通过仪表检测输出电流的频率; 步骤二,通过电磁感应为发电机提供工作磁场;通过变换器进行电力变换;通过电池收集电能; 步骤三,通过电路控制电能的输出,并控制风力发电机的运行;通过管理程序对电池进行管理; 步骤四,通过调节模块进行电力电压调节;通过电池向发电机转子提供转子电源; 步骤五,通过无线信号发射器进行检测数据的传输;通过云服务器进行数据的共享。 2.如权利要求1所述的二次励磁风力发电用变换方法,其特征在于,所述为发电机提供工作磁场包括以下步骤: (1)导通电压开始励磁; (2)每隔预定数量的励磁节拍后中断励磁并添加调整节拍; (3)调整节拍持续预定时间后停止并恢复励磁; (4)返回“(2)”。 3.如权利要求1所述的二次励磁风力发电用变换方法,其特征在于,所述控制电能的输出的方法为: (1)通过调节励磁电流的大小来实现发电机输出电压的稳定; (2)当发电机正常工作、转子转速达到最高时,仅由永磁体提供磁场不能使发电机输出电压达到目标稳压值; (3)发电机非正常工作、转子转速太高、输出电压高于目标稳压值时,发电机不向外输出电流。 4.如权利要求1所述的二次励磁风力发电用变换方法,其特征在于,所述对电池进行管理包括以下步骤: (1)对电池进行初始化,根据上一时刻的状态变量,预测当前的状态变量; (2)根据当前的状态变量,计算误差协方差矩阵;根据协方差计算到电池整个系统的卡尔曼增益矩阵; (3)对状态预测值进行修正,得到修正后的状态预测值,进而得到误差协方差矩阵; (4)通过状态变量预测得到下一时刻的状态变量,继续推测;根据推算的结果,对电池的运行状态进行评估。 5.如权利要求1所述的二次励磁风力发电用变换方法,其特征在于,所述电力电压调节的方法包括: 利用用万用表的红表笔接滤波电容器的正极,黑表笔接电容器的负极,给整流滤波电路通电,读取所测数据; 使万用表旋转到交流电压档,分别接在变压器二次端,读取数据; 对上述检测到的数据值进行比较,半波整流滤波输出直流电压约等于交流电压,桥式整流滤波输出电压约等于交流电压的2倍;当对比结果符合上述规律,证明整流滤波电路正常;如果测得直流电压值为0,而有交流电压U2,则有两只整流管开路;如果测得直流电压值约等于交流值的1/2,说明电容器开路。 6.如权利要求1所述的二次励磁风力发电用变换方法,其特征在于,所述电力电压调节的方法还包括: (1)采集输出的电流信号,利用相应的算法对电流信号中的噪声进行识别; (2)识别完成后,将相应的噪声提取出来;对电流噪声进行小波变换,得到相应的小波系数; (3)根据得出的小波系数,对小波系数进行阈值处理,得到估计小波系数; (4)根据得到的估计的小波系数,对含有噪声的电流进行重构。 7.如权利要求1所述的二次励磁风力发电用变换方法,其特征在于,所述检测数据的传输方法为: 客户端产生起始值,云务器响应起始值,以产生第一时间; 客户端产生第二时间与第一验证哈希码,其中第一验证哈希码与第一时间及第二时间相关; 云服务器产生随机变量与第二验证哈希码,其中第二验证哈希码与第一时间、随机变量及第一验证哈希码相关; 客户端产生第一传输数据与第三验证哈希码,其中第三验证哈希码与第一传输数据、第一验证哈希码及第二验证哈希码相关; 服务器产生第一回应信息与第四验证哈希码,其中第四验证哈希码与第一回应信息、第二验证哈希码及第三验证哈希码相关。 8.如权利要求7所述的二次励磁风力发电用变换方法,其特征在于,所述第一验证哈希码包括一共享密钥、第一时间与第二时间; 所述第二验证哈希码包括该共享密钥、第一时间、所述随机变量与所述第一验证哈希码;所述第三验证哈希码包括共享密钥、一第一哈希函数与第一传输数据,而所述第一哈希函数包括第一验证哈希码与第二验证哈希码; 所述第四验证哈希码包括共享密钥、一第二哈希函数与第一回应信息,而所述第二哈希函数包括第二验证哈希码与第三验证哈希码。 9.如权利要求1所述的二次励磁风力发电用变换方法,其特征在于,所述数据的共享方法为: 在检测到对一第一显示区块显示的一数据对象所下达的一第一操作指令时,由装置传送一第一操作信息至一第一客户端装置; 由所述第一客户端装置接收该第一操作信息以对应该第一操作指令而执行一第一操作,并且产生相关于该数据对象的一数据信息,所述数据信息包括该数据对象的一数据格式、一数据字符串以及该第一客户端装置的一网络地址,该第一客户端装置传输该数据信息至所述装置; 由所述装置接收所述数据信息,并传输所述数据信息至其他客户端装置; 由一第二客户端装置接收所述数据信息以启用相关于所述数据对象的一第二操作; 在检测到欲执行该第二操作而对一第二显示区块下达的一第二操作指令时,由所述装置传送一第二操作信息至所述第二客户端装置,所述第二操作信息是与执行于该交互式显示装置的对应于所述第二客户端装置的所述第二显示区块上的所述第二操作相关联;以及由所述第二客户端装置接收所述第二操作信息,并且反应于所述第二操作信息,所述第二客户端装置依据所述数据信息而与所述第一客户端装置建立一通信连接以取得所述数据对象。 10.一种实施权利要求1~9任意一项所述二次励磁风力发电用变换方法的二次励磁风力发电用变换装置,其特征在于,所述二次励磁风力发电用变换装置设置有: 转速检测模块,与中央控制模块连接,用于通过转速传感器进行风机转速的获取; 电力检测模块,与中央控制模块连接,用于通过电压电流传感器进行风机发出的电流电压的检测; 电流频率检测模块,与中央控制模块连接,用于通过仪表检测输出电流的频率; 中央控制模块,与转速检测模块、电力检测模块、电流频率检测模块、励磁模块、电力变换模块、电能收集模块、二次励磁模块、无线信号发射模块、数据共享模块、调节模块、电池管理模块、显示模块连接,用于通过主控机控制各个模块正常运行; 励磁模块,与中央控制模块连接,用于通过电磁感应为发电机提供工作磁场; 电力变换模块,与中央控制模块连接,用于通过变换器进行电力变换; 电能收集模块,与中央控制模块连接,用于通过电池收集电能; 二次励磁模块,与中央控制模块连接,用于通过电池向发电机转子提供转子电源; 无线信号发射模块,与中央控制模块连接,用于通过无线信号发射器进行检测数据的传输; 数据共享模块,与中央控制模块连接,用于通过云服务器进行数据的共享; 调节模块,与中央控制模块连接,用于通过电路控制电能的输出,并控制风力发电机的运行; 电池管理模块,与中央控制模块连接,用于通过管理程序对电池进行管理; 显示模块,与中央控制模块连接,用于通过显示屏显示相应的数据; 所述电池管理模块包括: 参数检测模块,与电池管理模块连接,用于通过检测程序检测电池容量、电池内阻、充放电电压和电流; 状态估计模块,与电池管理模块连接,根据检测到的数据参数,对电池的状态进行评估; 报警模块,与电池管理模块连接,用于通过报警器对异常评估结果进行报警; 充放电控制模块,与电池管理模块连接,通过电池控制器对电池的充放电动作进行控制。
摘要:
本发明属于发电器件技术领域,公开了一种二次励磁风力发电用变换装置及变换方法,所述二次励磁风力发电用变换装置设置转速检测模块、电力检测模块、电流频率检测模块、中央控制模块、励磁模块、电力变换模块、电能收集模块、二次励磁模块、无线信号发射模块、数据共享模块、调节模块、电池管理模块、显示模块;所述二次励磁风力发电用变换方法包括进行风机转速、电流电压、输出电流频率检测;为发电机提供工作磁场;控制电能输出,控制风力发电机运行;对电池进行管理;进行电力电压调节;通过电池向发电机转子提供转子电源。本发明对发电机发出的电流进行整流滤波,提高电路的稳定性;进行电...

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