(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202222327602.0 (22)申请日 2022.08.31 (73)专利权人 南京信息 工程大学 地址 210032 江苏省南京市江北新区宁六 路219号 (72)发明人 吕富勇　杨宁恺　王明明　唐拥拥　 耿超　吴泽宇　陈锦河　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 朱小兵 (51)Int.Cl. F03D 17/00(2016.01) G01D 21/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种集成式风力发电机功率特性测量装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种集成式风力发电机 功率特性测量装置， 测量装置包括： 控制器、 数据 测量模块、 功率控制模块以及上位机； 功率控制 模块稳定风电机组产生的电压并将电压数据传 输至控制器； 数据测量模块包括风速传感器、 温 湿度传感器、 大气压力传感器以及转速传感器， 数据测量模块将测量得到的风速数据、 环境温湿 度数据、 环 境大气压力数据以及转速数据传输至 控制器； 控制器将接收到的数据进行处理并传输 至上位机。 该装置采用集 成式数字传感器测量风 力发电机功率特性中的相关物理量， 利用控制器 对测量数据进行实时处理， 实现了风力发电机功 率特性的集成化测量， 简化了该装置的安装步 骤， 也实现了相关测量数据的实时处 理与传输 。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 218093311 U 2022.12.20 CN 218093311 U 1.一种集成式风力发电机功率特性测量装置， 其特征在于， 所述测量装置包括： 控制 器、 数据测量模块、 功 率控制模块以及上位机； 所述功率控制模块稳定风电机组产生的电压 并将电压数据传输至控制器； 所述数据测量模块包括风速传感器、 温湿度传感器、 大气 压力 传感器以及转速传感器， 数据测量模块将测量得到的风速数据、 环境 温湿度数据、 环境大气 压力数据以及转速数据传输至控制 器； 所述控制 器将接收到的数据进行整合， 按照通信协 议将整合后的数据传输至上位机； 所述上位机将接 收到的整合后的数据进行实时显示； 所 述控制器、 数据测量模块和功率控制模块 集成为一个电路。 2.根据权利要求1所述的一种集成式风力发电机功率特性测量装置， 其特征在于， 所述 控制器采用STC8A8K64S4A12单片机 。 3.根据权利要求1所述的一种集成式风力发电机功率特性测量装置， 其特征在于， 所述 风速传感器为 三杯式风向为单翼的风速传感器且与控制器通过串口进行通信。 4.根据权利要求1所述的一种集成式风力发电机功率特性测量装置， 其特征在于， 所述 温湿度传感器为DHT1 1的数字式温湿度传感器且与控制器通过 单总线进行通信。 5.根据权利要求1所述的一种集成式风力发电机功率特性测量装置， 其特征在于， 所述 大气压力传感器为BMP180数字式大气压力传感器且与控制器通过I IC的方式进行通信。 6.根据权利要求1所述的一种集成式风力发电机功率特性测量装置， 其特征在于， 所述 转速传感器为霍尔传感器且与控制器通过 单总线进行通信。 7.根据权利要求1所述的一种集成式风力发电机功率特性测量装置， 其特征在于， 所述 功率控制模块采用BUCK变换器的拓扑 结构并通过驱动反馈电路构成闭环。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 218093311 U 2一种集成式风力 发电机功率特性测量装 置 技术领域 [0001]本实用新型属于风力发电技术领域， 具体涉及一种风力发电机功率特性测量装 置。 背景技术 [0002]风是人类最为熟知最常见的一种自然现象,而风能作为可再生又无公害的能源之 一,也是新型绿色能源的代表,它已成为世界范围内新型绿色能源开 发中最成熟,同时也是 最具大规模商业开 发前景的可持续能源之一,日益受到人类的重视。 近年来， 风力发电技术 取得了巨大的进步， 在各类新能源发展中， 风力发电占比增长 速度最快。 [0003]风力发电的好坏主要取决于风力发电机 的性能， 在风力发电机设计完成之后， 需 要通过相关的测试对风力发电机发电性能进行评判； 而评价一台风力发电机性能好坏， 功 率特性是其中一个重要指标； 如今一般把风力发电机的功率特性当作其 发电性能的评判标 准。 对风电机组来说， 通过测试其功率特性可以预估其年发电量(AEP)； 也可以提供可靠的 风电机组运行信息， 为后续监测风电机组的运行情况提供参考， 保证风电机组的安全性与 经济性。 [0004]现有的风功率曲线测量技术中存在如下不足之处， 以公开号CN113446 166 一种用 于海上风电机组功率特性测量的装置及测量方法为例； 1、 其测风设备、 测浪设备、 测流设 备、 电流互感器、 功 率变送器等测量设备体积 较大， 使用过程中需要分别安装于风电机组各 位置， 安装复杂繁琐； 2、 其测量设备均为独立测量设备只能传输一种物理量的测量数据， 各 种数据不能整合； 3、 数据采集器只能对各传感器的数据进行采集， 不能进行相应的标准化 计算处理。 发明内容 [0005]为了解决上述背景技术提到的技术问题， 本实用新型提出了一种风力发电机功率 特性测量装置 。 [0006]为了实现上述 技术目的， 本实用新型的技 术方案为： [0007]一种集成式风力发电机功率特性测量装置包括： 控制器、 数据测量模块、 功率控制 模块以及上位机； 所述功率控制模块稳定风电机组产生的电压并将电压数据传输至控制 器； 所述数据测量模块包括风速传感器、 温湿度传感器、 大气压力传感器以及转速传感器， 数据测量模块将测量得到的风速数据、 环境温湿度数据、 环境大气压力数据以及转速数据 传输至控制器； 所述控制器将接 收到的数据进行整合， 按照通信协议将整合后的数据传输 至上位机； 所述上位机将接收到的整合后的数据进 行实时显示； 所述控制器、 数据测量模块 和功率控制模块 集成为一个电路进一 步地， 所述控制器采用STC8A8K64S4A12单片机 。 [0008]进一步地， 所述风速传感器为三杯式风向为单翼的风速传感器且与 控制器通过串 口进行通信。 [0009]进一步地， 所述温湿度传感器为DHT11的数字式温湿度传感器且与控制器通过单说　明　书 1/3 页 3 CN 218093311 U 3