[发明专利]一种海洋能源发电监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种新能源发电及监测系统，尤其涉及一种以直线型海浪发电机为能量转换装置的发电监测装置。

背景技术

海洋占据了地球表面积的70％，不仅拥有丰富的水产、石油、天然气等资源，更蕴藏着巨大的、清洁的、可再生的、新型的海洋能源。海洋波浪能在海洋中无处不在，而且受时间限制相对较小，同时波浪能的能流密度最大，可通过较小的装置提供可观的廉价能源。

目前，海浪能发电有多种形式，基于旋转发电机的海浪发电装置由于其需要齿轮轴等传动装置使其效率大打折扣，而直驱式的直线发电机无需多余的传动机构就可以直接将海浪的动能转化为电能，效率有很大的提高。直驱式海浪发电装置能为海洋监测设备，航标灯等海上设备提供源源不断的电能，传统的海洋监测设备都配备大容量的蓄电池，采用光伏发电系统提供电能，但光伏板在夜晚无法发电使得光伏版面积和蓄电池容量都需要留有很大余量应对白天光强不足的情况。利用风能发电也受风力大小的限制。由于海浪能不受时间限制，使得供电系统备用成本大大减小。加之海况十分复杂且交通不便，对海浪发电机的故障排查变得十分困难。

发明内容

发明目的：为了克服现有航标灯、海洋数据监测装置在供电系统效能和设备状态监测中的不足，本发明提供一种海洋能源发电监测装置，以直线型海浪发电机为能量转换装置，并且能够对发电机的运行状态进行监控。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种海洋能源发电监测装置，包括发电机及电能处理模块和检测模块；

所述发电机及电能处理模块包括直驱式海浪发电机，所述直驱式海浪发电机的电能输出端接入整流器的输入端，所述整流器的输出端分为两路：一路经继电器1接入充电器的输入端，充电器的输出端经继电器2接入蓄电池的输入端，蓄电池的输出端经继电器3接入逆变器/变换器的输入端；另一路经继电器4接入泄放电阻；其中继电器1、继电器2和继电器3为常闭状态，继电器4为常开状态；

所述检测模块包括电压电流信号采样单元、故障分析处理单元、录波存储单元和继电器组控制单元，所述电压电流信号采样单元的采集信号接入故障分析处理单元的输入端，故障分析处理单元的输出端接入录波存储单元和继电器组控制单元的控制端；

所述电压电流信号采样单元包括三相电压电流检测单元、直流母线电压电流检测单元、充电器输出检测单元和蓄电池输出检测单元，所述三相电压电流检测单元的检测信号取自于直驱式海浪发电机的输出端口，所述直流母线电压电流检测单元的检测信号取自于整流后的直流母线处，所述充电器输出检测单元的检测信号取自于充电器输出端口，所述蓄电池输出检测单元的检测信号取自于蓄电池输出端口；所述录波存储单元的录波位置点与电压电流信号采样单元的信号采集点位置对应；所述继电器组控制单元对继电器1、继电器2、继电器3和继电器4的状态进行控制。

优选的，还包括远程控制中心，所述远程控制中心通过GPRS网络与检测模块之间进行相互通信，所述远程控制中心所需电能由直驱式海浪发电机提供，不需要其他外部电源。

具体的，所述远程控制中心包括实时状态查看单元、故障报警单元和参数调节单元。

优选的，所述检测模块所需电能由直驱式海浪发电机提供，不需要其他外部电源。

优选的，所述电压电流信号采样单元使用霍尔电压电流传感器进行信号采集。

优选的，所述检测模块中存储有两组可调节的预设值，其中一组预设值为各个信号采集点的电压电流的预警值和极限值，另一组预设值为蓄电池的电压上下限值。

具体的，所述电压电流信号采样单元将检测信号发送给故障分析处理单元，故障分析处理单元根据采样值与预设值的比较判断相应位置是否出现过压过流现象，若出现过压过流现象，则驱动录波存储单元对相应位置进行录波，并驱动继电器组控制单元对继电器的状态进行调整。

具体的，所述故障分析处理单元的工作过程为：

当直流母线电压超过其预警值时，驱动录波存储单元对相应点进行录波，同时驱动继电器组控制单元控制继电器4闭合放电；

当直流母线电压超过其极限值时，驱动录波存储单元对相应点进行录波，同时驱动继电器组控制单元控制继电器4闭合放电，若放电后仍超过极限值则驱动继电器组控制单元切断继电器4；

当蓄电池过压时，驱动继电器组控制单元切断继电器2；当蓄电池欠压时，驱动继电器组控制单元切断继电器3。