一種基于風(fēng)電變流器的北斗gps時(shí)鐘同步系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于風(fēng)電變流器的北斗GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)，屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是將現(xiàn)代電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的一種高新技術(shù)，變流器作為核心部件在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，變流器可以優(yōu)化風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)寬風(fēng)速范圍內(nèi)的變速恒頻發(fā)電，改善風(fēng)機(jī)效率和傳輸鏈的工作狀況，減少發(fā)電機(jī)損耗，提高運(yùn)行效率，提升風(fēng)能利用率，電流器因其優(yōu)異的控制性能和良好的電網(wǎng)適應(yīng)能力而被廣泛應(yīng)用，跟著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)4.0網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代已經(jīng)到來，風(fēng)電變流器中控制和信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換、分析和應(yīng)用提供了更好的平臺、另一方面臨各種實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)時(shí)間標(biāo)簽的正確性也提出了更高的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003](一)要解決的技術(shù)問題
[0004]為解決上述問題，本實(shí)用新型提出了一種基于風(fēng)電變流器的北斗GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)，無需將風(fēng)電場接入到公共互聯(lián)網(wǎng)獲得時(shí)鐘同步，應(yīng)用于風(fēng)電場變流器時(shí)鐘系統(tǒng)同步。
[0005](二)技術(shù)方案
[0006]本實(shí)用新型的基于風(fēng)電變流器的北斗GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)，包括北斗GPS時(shí)鐘同步源、局域網(wǎng)服務(wù)器、變流器中央管理平臺、ETHCAN通信模塊、Ethernet通信模塊和風(fēng)電變流器機(jī)組;所述局域網(wǎng)服務(wù)器與Ethernet通信模塊電連接;所述局域網(wǎng)服務(wù)器通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)分別與北斗GPS時(shí)鐘同步源和變流器中央管理平臺進(jìn)行通信;所述ETHCAN通信模塊與風(fēng)電變流器機(jī)組通過ETHCAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
[0007]進(jìn)一步地，所述北斗GPS時(shí)鐘同步源包括GPS接收裝置，及與GPS接收裝置通過GPS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的GPS時(shí)鐘轉(zhuǎn)換裝置。
[0008]進(jìn)一步地，所述風(fēng)電變流器機(jī)組由多個(gè)風(fēng)電變流器組成。
[0009]進(jìn)一步地，所述局域網(wǎng)服務(wù)器通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)分別與能量管理平臺、繼電保護(hù)裝置和風(fēng)電場預(yù)估平臺進(jìn)行通信。
[0010](三)有益效果
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的基于風(fēng)電變流器的北斗GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)，局域網(wǎng)服務(wù)器、能量管理平臺、風(fēng)電場預(yù)估平臺、變流器中央管理平臺和繼電保護(hù)裝置等的主時(shí)鐘通過通過合適的GPS時(shí)鐘信號接口，得到尺度的TOD(年月日時(shí)分秒)時(shí)間，然后按各自的時(shí)鐘同步機(jī)制，將系統(tǒng)內(nèi)的從時(shí)鐘偏差限定在足夠小的范圍內(nèi)，從而達(dá)到全廠的時(shí)鐘同步。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型的風(fēng)電變流器時(shí)鐘流程圖。
[0014]附圖中的零部件標(biāo)注為:1_北斗GPS時(shí)鐘同步源，2-局域網(wǎng)服務(wù)器，3-變流器中央管理平臺，6-風(fēng)電變流器機(jī)組，7-GPS接收裝置，8-GPS時(shí)鐘轉(zhuǎn)換裝置，9-能量管理平臺，10-繼電保護(hù)裝置，11-風(fēng)電場預(yù)估平臺。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1和圖2所示的基于風(fēng)電變流器的北斗GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)，包括北斗GPS時(shí)鐘同步源1、局域網(wǎng)服務(wù)器2、變流器中央管理平臺3、ETHCAN通信模塊(未圖示)、Ethernet通信模塊(未圖示)和風(fēng)電變流器機(jī)組6;所述局域網(wǎng)服務(wù)器2與Ethernet通信模塊(未圖示)電連接;所述局域網(wǎng)服務(wù)器2通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)分別與北斗GPS時(shí)鐘同步源I和變流器中央管理平臺3進(jìn)行通信;所述ETHCAN通信模塊(未圖示)與風(fēng)電變流器機(jī)組6通過ETHCAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通
?目O
[0016]其中，所述北斗GPS時(shí)鐘同步源I包括GPS接收裝置7，及與GPS接收裝置7通過GPS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的GPS時(shí)鐘轉(zhuǎn)換裝置8。
[0017]所述風(fēng)電變流器機(jī)組6由多個(gè)風(fēng)電變流器組成。
[0018]所述局域網(wǎng)服務(wù)器2通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)分別與能量管理平臺9、繼電保護(hù)裝置10和風(fēng)電場預(yù)估平臺11進(jìn)行通信。
[0019]本實(shí)用新型基于風(fēng)電變流器的北斗GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟:
[0020]步驟一:將北斗GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)安裝于到風(fēng)電變流器中，首先北斗GPS時(shí)鐘同步源率先通過8顆北斗衛(wèi)星進(jìn)行系統(tǒng)定位，計(jì)算出北斗GPS時(shí)鐘同步源所在的三維位置，在得出詳細(xì)位置后，GPS接收裝置只接收到I顆北斗衛(wèi)星信號就能保證時(shí)鐘的走時(shí)正確性；
[0021]步驟二:GPS時(shí)鐘轉(zhuǎn)換裝置將精準(zhǔn)時(shí)鐘數(shù)據(jù)發(fā)送至局域網(wǎng)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)中，局域網(wǎng)服務(wù)器為不同模塊單元發(fā)送統(tǒng)一 GPS時(shí)鐘同步時(shí)鐘；
[0022]步驟三:變流器中央管理平臺接收到由局域網(wǎng)服務(wù)器發(fā)送的統(tǒng)一GPS時(shí)鐘同步時(shí)鐘，進(jìn)行自身時(shí)鐘同步，并封裝至控制變流器程序單元模塊中進(jìn)行遠(yuǎn)程變流器時(shí)鐘同步；
[0023]步驟四:此時(shí)所有風(fēng)電變流器接收到GPS時(shí)鐘同步信號，將自身系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行更新。
[0024]本實(shí)用新型基于風(fēng)電變流器的北斗GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)的軟件運(yùn)行的步驟為:
[0025]步驟一:整個(gè)系統(tǒng)初始化，系統(tǒng)定位初始位置(GTM+08:00)北京，GPS接收裝置通過系統(tǒng)進(jìn)行定位，修改坐標(biāo)參數(shù)、大時(shí)區(qū)參數(shù)、時(shí)鐘基準(zhǔn)參數(shù)，并進(jìn)行一次時(shí)間同步，系統(tǒng)通過IRIG-b國際通用時(shí)間格式碼進(jìn)行同步，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，整套系統(tǒng)將切換至本地時(shí)鐘控制，當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)后，將進(jìn)行二次時(shí)鐘同步；
[0026]步驟二:變流器中央管理平臺接收到IRIG-b時(shí)鐘格式碼，將格式碼轉(zhuǎn)換成風(fēng)電變流器可以接收時(shí)鐘格式碼，碼源定義:風(fēng)電機(jī)組碼+變流器碼+年+月+日+分+秒+毫秒，進(jìn)行風(fēng)場變流器時(shí)鐘同步；
[0027]步驟三:風(fēng)電變流器接收到碼源后，風(fēng)電變流器內(nèi)核首先將對碼源進(jìn)行解碼工作，將不屬于自身變流器的碼源進(jìn)行丟棄，如果屬于自身的碼源將按照碼源進(jìn)行解碼，并對系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行更新。
[0028]主時(shí)鐘的時(shí)間信號接收單元(GPS接收裝置)獨(dú)立接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的時(shí)間基準(zhǔn)信號，當(dāng)接收不到外部時(shí)間基準(zhǔn)信號時(shí)，切換到內(nèi)部守時(shí)，保持一定的走時(shí)準(zhǔn)確度，使主時(shí)鐘或時(shí)間擴(kuò)展裝置輸出的時(shí)間同步信號仍能保持一定的準(zhǔn)確度，當(dāng)外部時(shí)間基準(zhǔn)信號接收恢復(fù)時(shí)，自動(dòng)切換到正常狀態(tài)工作，切換時(shí)間小于0.5S，切換時(shí)時(shí)鐘輸出的時(shí)間同步信號不會(huì)出錯(cuò);
[0029]主時(shí)鐘與時(shí)間擴(kuò)展設(shè)備之間采用光纖連接，以IRIG-B來傳送GPS時(shí)間信息，向局域網(wǎng)服務(wù)器、變流器中央管理平臺、能量管理平臺、風(fēng)電場預(yù)估平臺提供接口，提供精確網(wǎng)絡(luò)對時(shí)，并通過不同平臺將時(shí)鐘信息下發(fā)至不同設(shè)備中；
[0030]主時(shí)鐘及時(shí)間擴(kuò)展設(shè)備所有時(shí)間同步信號輸出時(shí)，在電氣上均相互隔離，輸出的時(shí)間同步信號可滿足秒(1PPS)、分(IPPM)、時(shí)(1PPH)、IRIG-B、空接點(diǎn)、DCF77、串口以及NTP網(wǎng)絡(luò)接口等方式；
[0031]主時(shí)鐘及時(shí)間擴(kuò)展設(shè)備具有工作狀態(tài)指示、告警顯示和告警信號輸出功能。
[0032]上面所述的實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于風(fēng)電變流器的北斗GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)，其特征在于:包括北斗GPS時(shí)鐘同步源、局域網(wǎng)服務(wù)器、變流器中央管理平臺、ETHCAN通信模塊、Ethernet通信模塊和風(fēng)電變流器機(jī)組;所述局域網(wǎng)服務(wù)器與Ethernet通信模塊電連接;所述局域網(wǎng)服務(wù)器通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)分別與北斗GPS時(shí)鐘同步源和變流器中央管理平臺進(jìn)行通信;所述ETHCAN通信模塊與風(fēng)電變流器機(jī)組通過ETHCAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)電變流器的北斗GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)，其特征在于:所述北斗GPS時(shí)鐘同步源包括GPS接收裝置，及與GPS接收裝置通過GPS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的GPS時(shí)鐘轉(zhuǎn)換裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)電變流器的北斗GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)電變流器機(jī)組由多個(gè)風(fēng)電變流器組成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)電變流器的北斗GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)，其特征在于:所述局域網(wǎng)服務(wù)器通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)分別與能量管理平臺、繼電保護(hù)裝置和風(fēng)電場預(yù)估平臺進(jìn)行通信。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于風(fēng)電變流器的北斗GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)，包括北斗GPS時(shí)鐘同步源、局域網(wǎng)服務(wù)器、變流器中央管理平臺、ETHCAN通信模塊、Ethernet通信模塊和風(fēng)電變流器機(jī)組；所述局域網(wǎng)服務(wù)器與Ethernet通信模塊電連接；所述局域網(wǎng)服務(wù)器通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)分別與北斗GPS時(shí)鐘同步源和變流器中央管理平臺進(jìn)行通信；所述ETHCAN通信模塊與風(fēng)電變流器機(jī)組通過ETHCAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。本實(shí)用新型的基于風(fēng)電變流器的北斗GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)，局域網(wǎng)服務(wù)器、能量管理平臺、風(fēng)電場預(yù)估平臺、變流器中央管理平臺和繼電保護(hù)裝置等的主時(shí)鐘通過通過合適的GPS時(shí)鐘信號接口，得到TOD(年月日時(shí)分秒)時(shí)間，然后按各自的時(shí)鐘同步機(jī)制，將系統(tǒng)內(nèi)的從時(shí)鐘偏差限定在足夠小的范圍內(nèi)，從而達(dá)到全廠的時(shí)鐘同步。
【IPC分類】H04J3/06
【公開號】CN205232242
【申請?zhí)枴緾N201521054809
【發(fā)明人】歐陽廣偉, 張照熙, 宋君健
【申請人】大連尚能科技發(fā)展有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月16日