[实用新型]一种开放式海洋能转换试验与测试系统

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋能发电领域，尤其涉及一种开放式海洋能转换试验与测试系统。

背景技术

我国海洋能资源丰富但是开发利用有限，海洋能转换装置研制能力落后是瓶颈之一。由于海试成本高，各科研单位设计出来的装置原型大多在实验室进行验证，模拟测试环境与实海况测试存在一定的差距。因此在国内建立开放型、集多种功能于一身的海洋能发电装置海上试验与测试场，可以做到资源共享并降低科研成本，对海洋高科技成果的转化、海洋可再生能源开发提供科学、有效的技术保障。

发明内容

针对背景技术中提到的海洋能转换装置实海况测试成本高、有必要建立开放式海上测试场的现状，本实用新型提出了一种开放式海洋能转换试验与测试系统。本系统可以满足波浪能、潮流能等发电装置实海况转换效率测试、环境适应性分析、可靠性验证及并网测试等方面的需求。

本实用新型采用的技术方案为：

该系统分为一次系统和二次系统两部分：

所述一次系统由泊位测试模块、海缆输电模块、岸基集电模块、岸基配电模块、地区电网几部分组成；

所述岸基配电模块由平衡负载模块、场自用电模块、并网模块组成；

所述泊位测试模块、海缆输电模块、岸基集电模块以及岸基配电模块依次连接；地区电网分别与并网模块、场自用电模块连接；场自用电模块还与泊位测试模块连接；

所述二次系统由数据采集模块，以及分别与数据采集模块连接的测评模块和监控模块组成；

所述泊位测试模块、岸基集电模块、岸基配电模块、地区电网分别与数据采集模块连接。

数据采集模块负责采集泊位侧数据、岸基站点数据以及电网侧数据；监控模块负责各种测试模式的切换并保证测试过程安全稳定运行；测评模块负责数据分析与报告生成，实现被测试装置的综合评定。

数据采集模块基于虚拟仪器技术构成，包括PXI数据采集卡、海流传感器、互感器(CT、PT)、LabView软件平台等。通过总线技术实现多个海洋能发电装置共同测试；通过虚拟化技术实现各类数据的集中软件处理；通过网络化技术实现网络数据共享。

监控模块主要功能：一是实现准入与退出规约，在满足规约时才允许装置投入测试，若装置运行在非正常状态则及时退出；二是实现孤岛模式与并网模式切换；三是实现测试过程中发电与耗电始终处于能量平衡态，从而实现稳定运行控制。

测评模块由三级整体评估构成，在第一级单项指标评估的基础上进行第二级分类综合评估，通过对电气性能指标(如：输出功率、转换效率、年发电量、电力质量指标等)与机械性能指标(如：流固耦合特性、动力响应、疲劳特性等)进行分类评估，可以使评估结果更具物理含义，最后在第三级进行整体综合评估。

本实用新型的优点在于：

（1）基于虚拟仪器技术的数据采集系统，各种检测算法利用软件实现，可以根据被测装置的不同要求进行快速调整，配置灵活，扩展容易，维护成本低；

（2）监控模块突出设计了准入与退出预判机制，实现对海洋能转换装置的全测试周期保护，这样可以避免造价昂贵的装置原型被恶劣的海洋环境所损坏；

（3）目前海洋能转换装置在国内属于技术探索期，所需考察的指标涉及力学、电学等诸多领域，基于分类评估的多层评价体系，可以横向分类扩展或者纵向分层扩展，体系适应性强；

附图说明

图１为测试场整体系统图；

图2为数据采集模块流程图；

图3为监控模块流程图；

图4为测评模块流程图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种开放式海洋能转换试验与测试系统，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

本实用新型的组成如图1所示：该系统分为一次系统和二次系统两部分：所述一次系统由泊位测试模块、海缆输电模块、岸基集电模块、岸基配电模块、地区电网几部分组成；所述岸基配电模块由平衡负载模块、场自用电模块、并网模块组成；所述泊位测试模块、海缆输电模块、岸基集电模块以及岸基配电模块依次连接；地区电网分别与并网模块、场自用电模块连接；场自用电模块还与泊位测试模块连接；所述二次系统由数据采集模块，以及分别与数据采集模块连接的测评模块和监控模块组成；所述泊位测试模块、岸基集电模块、岸基配电模块、地区电网分别与数据采集模块连接。