CN109058045A - 一种风电机组除湿机的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电机组除湿机的控制系统及方法，该控制系统包括：第一传感器，获取风电机组中的发电设备的运行参数；第二传感器，获取风电机组中的除湿机的反馈信息；控制器，获取运行参数及反馈信息，根据运行参数及反馈信息生成供电启停指令及电能存储指令；蓄电池，根据电能存储指令将发电设备产生的电能进行存储，或根据供电启停指令输出电能至除湿机；逆变器，逆变器的输入端与控制器连接，输出端与除湿机连接，根据供电启停指令连接或切断除湿机与发电设备或/和蓄电池的连接。本发明对除湿机所工作的环境湿度进行实时监控，根据实时监控数据对除湿机进行闭环控制，整体提高安全性，避免过度使用造成寿命缩短和资源浪费等问题。

Description

一种风电机组除湿机的控制系统及方法

技术领域

本发明涉及海上风力发电机保护技术领域，具体涉及一种风电机组除湿机的控制系统及方法。

背景技术

海上风力发电机组处于高湿度、高盐雾的恶劣环境中，为了延长内部电气设备及结构的使用寿命，在海上风力发电机组安装就位后，应在塔筒的TUPU(变压器单元和动力单元，transformer unit and power unit)层和机舱层放置除湿机进行除湿工作。而在风机并网之前，风电机组需要进行安装调试，在风机并网之后，又能发生海缆故障以及电网故障，在以上安装调试期间和电网故障期间，风机均处于脱网的状态，需要单独设立一个独立电源为除湿机供电，以保证除湿机能持续为TUPU层和机舱层除湿，避免海上风力发电机组重要电气设备因湿度超标而受到损伤。

然而，针对除湿机的除湿系统的供电缺乏智能调控，其启停方式是远程或定时控制，这就造成除湿效果不能及时得到反馈，导致设备内部可能湿度过大的情况，容易造成重要电气设备损坏，也常常因为过度除湿造成供电设备能源浪费。

综上所述，海上风力发电机组中重要电气设备的保护非常关键，直接影响风力发电机组整个系统的运行，需除湿机在需要时能即时工作，但除湿机也不能过度工作，会造成能源浪费并缩短使用寿命。所以，如何有效保障除湿机既能即时上电又能实现智能调控，成为本领域亟待解决的技术难题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的海上除湿机不能即时上电和不能实现智能调控的技术缺陷，从而提供一种风电机组除湿机的控制系统及方法。

为此，本申请采用的技术方案为：

本发明提供一种风电机组除湿机的控制系统，包括：一种风电机组除湿机的控制系统，包括：第一传感器，获取所述风电机组中的发电设备的运行参数；第二传感器，获取所述风电机组中的除湿机的反馈信息；控制器，获取所述运行参数及反馈信息，根据所述运行参数及反馈信息生成供电启停指令及电能存储指令；蓄电池，根据所述电能存储指令将所述发电设备产生的电能进行存储，或根据所述供电启停指令输出电能至除湿机；逆变器，所述逆变器的输入端与控制器连接，输出端与除湿机连接，根据所述供电启停指令连接或切断所述除湿机与所述发电设备或/和蓄电池的连接。

进一步的，所述发电设备包括：光伏发电设备，获取光能转化为直流电能输出；风力发电设备，获取风能转化为直流电能输出。

进一步的，所述第一传感器包括：风速传感器，所述运行参数包括风速参数；光照传感器，所述运行参数包括：光照强度参数。

进一步的，所述第二传感器包括：湿度传感器，所述反馈信息包括：湿度信息。

进一步的，所述控制器包括：模数转换模块，将获取的所述发电设备的运行参数转换为运行参数数字信号；控制芯片，将所述运行参数数字信号分别与预存储的各参数阈值进行比较，根据比较结果生成相应的供电启停指令；综合开关驱动执行模块，根据所述供电启停指令，接通或切断所述发电设备或所述蓄电池与所述逆变器的连接。

进一步的，所述模数转换模块中包括：风速参数模数转换子模块，将获取的风速参数转换为风速数字信号；光照强度参数模数转换子模块，将获取的光照强度参数转换为光照强度数字信号；湿度信息参数模数转换子模块，将获取的湿度信息转换为湿度数字信号。

进一步的，所述参数阈值中包括：风速阈值，所述控制芯片将所述风速数字信号与所述风速阈值进行比较；光照强度阈值，所述控制芯片将所述光照强度数字信号与所述光照强度阈值进行比较；湿度阈值，所述控制芯片将所述湿度数字信号分别与所述湿度阈值进行比较。

进一步的，所述综合开关驱动执行模块包括：风力发电设备开关驱动执行子模块，根据所述供电启停指令，接通或切断所述风力发电设备与所述逆变器的连接；光伏发电设备开关驱动执行子模块，根据所述供电启停指令，接通或切断所述光伏发电设备与所述逆变器的连接；蓄电池放电开关驱动执行子模块，根据所述供电启停指令，接通或切断所述蓄电池与所述逆变器的连接。

进一步的，所述第一传感器还包括功率监测电路，所述运行参数包括：发电电流或/和发电电压。

进一步的，所述控制芯片将所述发电电流或/和发电电压与预存储的发电电流阈值或/和发电电压阈值进行比较，根据比较结果生成电能存储指令。

进一步的，所述综合开关驱动执行模块还包括：蓄电池充电开关驱动执行子模块，根据所述电能存储指令，接通或切断所述风力发电设备、所述光伏发电设备与所述蓄电池的连接。

进一步的，所述风力发电设备包括：风力发电机，用于产生交流电能；整流器，用于将风力发电机产生的交流电能进行整流，输出直流电能至控制器。

进一步的，所述风力发电机采用垂直轴式风力发电机，所述垂直轴式风力发电机的风叶设置在塔架上，所述塔架的基座与风电机组的外平台焊接固定，塔架中部与风电机组的外平台间用角钢加强固定连接，形成三角形硬连接支撑。

进一步的，所述控制系统还包括无线通讯模块，所述控制系统通过所述无线通讯模块接收云端服务器的指令或传输数据至云端服务器。

本发明还提供一种风电机组除湿机的控制方法，包括：获取风电机组中发电设备的运行参数及风电机组中除湿机的反馈信息；根据所述运行参数及反馈信息生成供电启停指令及电能存储指令；根据所述电能存储指令将发电设备产生的电能传输至蓄电池进行存储；根据所述供电启停指令控制为除湿机连接或切断与发电设备或/和所述蓄电池的连接。

进一步的，所述运行参数包括：风速参数、光照强度参数。

进一步的，所述反馈信息包括：湿度信息。

进一步的，所述运行参数包括：发电设备的发电电流或/和发电电压。

进一步的，所述根据所述电能存储指令将发电设备产生的电能传输至蓄电池进行存储，包括：判断获取的发电设备的发电电流或/和发电电压是否大于额定电流阈值或/和额定电压阈值；当获取的发电设备的发电电流或/和发电电压大于额定电流阈值或/和额定电压阈值时，发出电能存储指令，接通发电设备与蓄电池的电连接。

进一步的，所述根据所述供电启停指令为除湿机连接或切断与所述发电设备或/和所述蓄电池的连接，包括：根据光照强度参数与光强阈值的关系，以及风速参数与风速阈值的关系确定所述除湿机所处工况，并根据所述工况为除湿机连接或切断与所述发电设备或/和所述蓄电池的连接。

进一步的，所述工况包括：工况一，当光照强度参数小于光强阈值且风速参数大于风速阈值时，输出启停切换指令，切断光伏发电设备供电线路，并将风力发电设备接入供电线路为除湿机供电。

进一步的，所述工况包括：工况二，当光照强度参数大于光强阈值且风速参数小于风速阈值时，输出启停切换信号，切断风力发电设备供电线路，并将光伏发电设备接入供电线路为除湿机供电。

进一步的，所述工况包括：工况三，当光照强度参数和风速参数均大于光强阈值和风速阈值时，输出启动信号，将光伏发电设备和风力发电设备均接入供电线路同时为除湿机供电。

进一步的，所述工况包括：工况四，当光照强度参数和风速参数均小于光强阈值和风速阈值时，输出停止信号，切断光伏发电设备或/和风力发电设备供电线路，并发送启动信号至蓄电池，将蓄电池接入供电线路为除湿机供电。

本发明中，所述蓄电池是免维护封闭式阀控铅酸蓄电池。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的风电机组除湿机的控制系统，包括发电设备、蓄电池、逆变器、第一传感器、第二传感器和控制器。发电设备在工作时输出直流电能，其输出的直流电能可以根据控制器的控制指令，直接输送给负载除湿机，也可以输送至蓄电池进行存储。第一传感器和第二传感器分别获取发电设备的运行参数和风电机组中的除湿机的反馈信息。蓄电池根据控制指令将发电设备输出的电能进行存储或为负载除湿机供电。逆变器的输入端与控制器连接，输出端与除湿机连接，逆变器根据控制器输出的供电启停指令将发电设备或/和蓄电池与除湿机连接或切断。上述系统在工作时，第一传感器和第二传感器分别将获取的发电设备的运行参数和除湿机的反馈信息传输至控制器，控制器则根据二者信息生成供电启停指令，将发电设备或/和蓄电池与逆变器连接，经由逆变器将直流电变成交流电输送给负载除湿机，或者生成电能存储指令将发电设备及蓄电池连通，使发电设备产生的电能直接储存至蓄电池进行充电。

相比于现有海上风力除湿机控制系统，本发明能够对除湿机提供多种供电方式，保证供电稳定的可靠性，同时实现了除湿机的闭环控制。本发明改变单一的风力发电供电方式，利用风、光互补的特性，设计出一个稳定可靠的分布式独立电源系统，为负载供电更可靠，保证了风机并网前和并网后的除湿机安全用电。多种供电方式的引入，使得除湿机在工作时没有后顾之忧，根据天气情况可自由切换供电方式，除湿机的多种供电方式使得除湿机可随时上电。在保证了除湿机上电毫无后顾之忧的基础上，对除湿机所工作的环境湿度进行实时监控，控制器可根据实时监控数据对除湿机进行闭环控制，整体提高了海上除湿机系统的智能程度，在环境湿度达到指标时，可及时切断供电输入，避免其过度使用造成寿命缩短和资源浪费的问题。

2.本发明提供的风电机组除湿机的控制系统，发电设备包括：光伏发电设备，获取光能转化为直流电能输出；风力发电设备，获取风能转化为直流电能输出。本发明中，光伏发电设备中的太阳能电池板布置在日照时间最长，强度最高的方向，太阳能电池将吸收的太阳辐射能量转换为电能，为负载供电，多余的电能储存在蓄电池中。本发明中，风力发电设备包括：风力发电机，用于产生交流电能；整流器，用于将风力发电机产生的交流电能进行整流，输出直流电能至控制器。风力发电机发出来的是三相交流电，设置一个整流模块，将交流电变换为直流电，可直接输送到逆变器为负载供电，多余的电能储存在蓄电池中。

3.本发明提供的风电机组除湿机的控制系统，垂直轴式风力发电机的叶片采用“直叶片H型”结构，采用三角形双支点固定在轮毂上，将风能转换为机械能。垂直轴式风力发电机，由风轮带动稀土永磁发电机，将机械能转换为电能。垂直轴式风力发电机的风叶设置在塔架上，塔架的基座与风电机组的外平台焊接固定，塔架中部与风电机组的外平台间用角钢加强固定连接，形成三角形硬连接支撑。本发明中采用小型垂直轴风力发电机，相比较于现有水平轴风力发电机，适应海上复杂环境能力更加强大。垂直轴风力发电机旋转不受风向的影响，无需对风调向控制系统，结构更简单。在高风速地区，垂直轴风力发电机要比水平式的更加安全稳定，由于转速的降低，大大提高了风机的稳定性，使其抗振动、抗风能力强。和水平轴风力发电机组相比，发电机传动机构可放在地面，便于维护。垂直轴结构具有更小的回转半径，节省了空间。

4.本发明提供的风电机组除湿机的控制系统，所述第一传感器包括：风速传感器，所述运行参数包括风速参数；光照传感器，所述运行参数包括：光照强度参数；所述第二传感器包括：湿度传感器，所述反馈信息包括：湿度信息。

5.本发明提供的风电机组除湿机的控制系统，所述控制器包括：模数转换模块，将获取的所述发电设备的运行参数转换为运行参数数字信号；控制芯片，将所述运行参数数字信号分别与预存储的各参数阈值进行比较，根据比较结果生成相应的供电启停指令；综合开关驱动执行模块，根据所述供电启停指令，接通或切断所述发电设备或所述蓄电池与所述逆变器的连接。其中，所述模数转换模块中包括：风速参数模数转换子模块，将获取的风速参数转换为风速数字信号；光照强度参数模数转换子模块，将获取的光照强度参数转换为光照强度数字信号；湿度信息参数模数转换子模块，将获取的湿度信息转换为湿度数字信号。在本发明中，所述参数阈值中包括：风速阈值，所述控制芯片将所述风速数字信号与所述风速阈值进行比较；光照强度阈值，所述控制芯片将所述光照强度数字信号与所述光照强度阈值进行比较；湿度阈值，所述控制芯片将所述湿度数字信号分别与所述湿度阈值进行比较。在本发明中，所述综合开关驱动执行模块包括：风力发电设备开关驱动执行子模块，根据所述供电启停指令，接通或切断所述风力发电设备与所述逆变器的连接；光伏发电设备开关驱动执行子模块，根据所述供电启停指令，接通或切断所述光伏发电设备与所述逆变器的连接；蓄电池放电开关驱动执行子模块，根据所述供电启停指令，接通或切断所述蓄电池与所述逆变器的连接。

6.本发明提供的风电机组除湿机的控制系统，所述第一传感器还包括功率监测电路，所述运行参数包括：发电电流或/和发电电压。其中，所述控制芯片将所述发电电流或/和发电电压与预存储的发电电流阈值或/和发电电压阈值进行比较，根据比较结果生成电能存储指令。本发明中，所述综合开关驱动执行模块还包括：蓄电池充电开关驱动执行子模块，根据所述电能存储指令，接通或切断所述风力发电设备、所述光伏发电设备与所述蓄电池的连接。

7.本发明提供的风电机组除湿机的控制系统，所述控制系统还包括无线通讯模块，所述控制系统通过所述无线通讯模块接收云端服务器的指令或传输数据至云端服务器，用户可以远程监控和操作综合调控系统。

8.本发明还提供一种风电机组除湿机的控制方法，包括：获取风电机组中发电设备的运行参数及风电机组中除湿机的反馈信息；根据所述运行参数及反馈信息生成供电启停指令及电能存储指令；根据所述电能存储指令将发电设备产生的电能传输至蓄电池进行存储；根据所述供电启停指令控制为除湿机连接或切断与发电设备或/和所述蓄电池的连接。

9.本发明中风电机组除湿机的控制方法，所述运行参数包括：风速参数、光照强度参数。本发明中，所述反馈信息包括：湿度信息。本发明中，所述运行参数包括：发电设备的发电电流或/和发电电压。

10.本发明中风电机组除湿机的控制方法，所述根据所述电能存储指令将发电设备产生的电能传输至蓄电池进行存储，包括：判断获取的发电设备的发电电流或/和发电电压是否大于额定电流阈值或/和额定电压阈值；当获取的发电设备的发电电流或/和发电电压大于额定电流阈值或/和额定电压阈值时，发出电能存储指令，接通发电设备与蓄电池的电连接。

11.本发明中风电机组除湿机的控制方法，所述根据所述供电启停指令为除湿机连接或切断与所述发电设备或/和所述蓄电池的连接，包括：根据光照强度参数与光强阈值的关系，以及风速参数与风速阈值的关系确定所述除湿机所处工况，并根据所述工况为除湿机连接或切断与所述发电设备或/和所述蓄电池的连接。

12.本发明中风电机组除湿机的控制方法，所述工况包括：工况一，当光照强度参数小于光强阈值且风速参数大于风速阈值时，输出启停切换指令，切断光伏发电设备供电线路，并将风力发电设备接入供电线路为除湿机供电；工况二，当光照强度参数大于光强阈值且风速参数小于风速阈值时，输出启停切换信号，切断风力发电设备供电线路，并将光伏发电设备接入供电线路为除湿机供电；所述工况包括：工况三，当光照强度参数和风速参数均大于光强阈值和风速阈值时，输出启动信号，将光伏发电设备和风力发电设备均接入供电线路同时为除湿机供电；所述工况包括：工况四，当光照强度参数和风速参数均小于光强阈值和风速阈值时，输出停止信号，切断光伏发电设备或/和风力发电设备供电线路，并发送启动信号至蓄电池，将蓄电池接入供电线路为除湿机供电。

由于该方法基于本发明中风电机组除湿机的控制系统实现，因此具有系统中的任一项优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中风电机组除湿机的控制系统结构原理图；

图2为本发明实施例1中控制器的内部电路原理框图；

图3为本发明实施例2中风电机组除湿机的控制系统结构原理图；

附图标号说明：

1-控制器；2-风速传感器；3-光照传感器；4-湿度传感器；5-风力发电设备；6-光伏发电设备；7-蓄电池；8-逆变器；9-除湿机；10-无线通讯模块；20-照明系统；11-控制芯片；12-风速参数模数转换子模块；13-光照强度参数模数转换子模块；14-湿度信息参数模数转换子模块；15-风力发电设备开关驱动执行子模块；16-光伏发电设备开关驱动执行子模块；17-蓄电池放电开关驱动执行子模块；18-功率监测电路；19-蓄电池充电开关驱动执行子模块。

具体实施方式

为了便于理解本发明的目的、技术方案和要点，下面将对本发明的实施方式作进一步详细描述。本发明可以多种不同的形式实施，而不应该被理解为仅限于在此阐述的实施例。相反，提供此实施例，使得本发明将是彻底的和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。

实施例1

本发明实施例提供一种风电机组除湿机的控制系统，如图1所示，该控制系统包括：蓄电池7、逆变器8、第一传感器、第二传感器和控制器1。其中，该第一传感器获取所述风电机组中的发电设备的运行参数；第二传感器获取所述风电机组中的除湿机9的反馈信息；控制器1获取所述运行参数及反馈信息，根据所述运行参数及反馈信息生成供电启停指令及电能存储指令；蓄电池7根据所述电能存储指令将所述发电设备产生的电能进行存储，或根据所述供电启停指令输出电能至除湿机9；逆变器8的输入端与控制器连接，输出端与除湿机连接，根据所述供电启停指令连接或切断所述除湿机与所述发电设备或/和蓄电池的连接。

发电设备在工作时输出直流电能，其输出的直流电能可以根据控制器1的控制指令，直接输送给负载除湿机9，也可以输送至蓄电池7进行存储。第一传感器和第二传感器分别获取发电设备的运行参数和风电机组中的除湿机9的反馈信息。蓄电池7根据控制指令将发电设备输出的电能进行存储或为负载除湿机9供电。

逆变器8的主要功能是：海上风电除湿机9是交流负载，发电设备输出的电能以及蓄电池7释放出的电能需经过逆变器8的调制、滤波、升压后，得到交流负载额定频率、额定电压相同的正弦交流电，提供给除湿机9使用。逆变器8具有电路短路保护、欠压保护、过流保护、反接保护及雷电保护等功能。逆变器8的输入端与控制器1连接，输出端与除湿机9连接，逆变器8根据控制器1输出的供电启停指令将发电设备或/和蓄电池7与除湿机9连接或切断。上述系统在工作时，第一传感器和第二传感器分别将获取的发电设备的运行参数和除湿机9的反馈信息传输至控制器1，控制器1则根据二者信息生成供电启停指令，将发电设备或/和蓄电池7与逆变器8连接，经由逆变器8将直流电变成交流电输送给负载除湿机9，或者生成电能存储指令将发电设备及蓄电池7连通，使发电设备产生的电能直接储存至蓄电池7进行充电。

本发明实施例中提供的风电机组除湿机的控制系统，能够对除湿机提供多种供电方式，保证供电稳定的可靠性，同时实现了除湿机的闭环控制。本发明实施例改变单一的风力发电供电方式，利用风、光互补的特性，设计出一个稳定可靠的分布式独立电源系统，为负载供电更可靠，保证了风机并网前和并网后的除湿机安全用电。多种供电方式的引入，使得除湿机在工作时没有后顾之忧，根据天气情况可自由切换供电方式，除湿机的多种供电方式使得除湿机可随时上电。在保证了除湿机上电毫无后顾之忧的基础上，对除湿机所工作的环境湿度进行实时监控，控制器可根据实时监控数据对除湿机进行闭环控制，整体提高了海上除湿机系统的智能程度，在环境湿度达到指标时，可及时切断供电输入，避免其过度使用造成寿命缩短和资源浪费的问题。

本发明实施例提供的风电机组除湿机的控制系统，发电设备中包括：光伏发电设备6，获取光能转化为直流电能输出；风力发电设备5，获取风能转化为直流电能输出。本发明实施例中，光伏发电设备6中的太阳能电池板布置在日照时间最长，强度最高的方向，太阳能电池将吸收的太阳辐射能量转换为电能，为负载供电，多余的电能储存在蓄电池7中。本发明中，风力发电设备包括：风力发电机，用于产生交流电能；整流器，用于将风力发电机产生的交流电能进行整流，输出直流电能至控制器。风力发电机发出来的是三相交流电，设置一个整流模块，将交流电变换为直流电，可直接输送到逆变器为负载供电，多余的电能储存在蓄电池中。

本发明实施例提供的风电机组除湿机的控制系统，风力发电机采用垂直轴式风力发电机，垂直轴式风力发电机的叶片采用“直叶片H型”结构，采用三角形双支点固定在轮毂上，将风能转换为机械能。垂直轴式风力发电机，由风轮带动稀土永磁发电机，将机械能转换为电能。垂直轴式风力发电机的风叶设置在塔架上，塔架的基座与风电机组的外平台焊接固定，塔架中部与风电机组的外平台间用角钢加强固定连接，形成三角形硬连接支撑。本发明中采用小型垂直轴风力发电机，相比较于现有水平轴风力发电机，适应海上复杂环境能力更加强大。垂直轴风力发电机旋转不受风向的影响，无需对风调向控制系统，结构更简单。在高风速地区，垂直轴风力发电机要比水平式的更加安全稳定，由于转速的降低，大大提高了风机的稳定性，使其抗振动、抗风能力强。和水平轴风力发电机组相比，发电机传动机构可放在地面，便于维护。垂直轴结构具有更小的回转半径，节省了空间。

本发明实施例提供的风电机组除湿机的控制系统，第一传感器包括：风速传感器2，用以获取的运行参数为风速参数；光照传感器3，用以获取的运行参数为光照强度参数；第二传感器包括：湿度传感器4，用以获取的反馈信息为湿度信息。其中，风速传感器2可优选超声波风速传感器，其原理是利用超声波时差法来实现风速的测量。与传统机械式风速风向仪相比，具有磨损小、使用寿命长、相应速度快等特点。可广泛应用于城市环境监测、风力发电、气象监测等领域，不需要维护和现场校准。信号接入方便，可同时提供数字和模拟两种信号。超声波风速传感器测量参数主要有风速和风向，其风速量程为0-60m/s，启动风俗值＜0.5m/s，风向量程为0-360°。光照强度传感器也可称为光照度传感器，光照度传感器是以光电效应为基础，将光信号转换成电信号的装置。其波长测量范围一般为380nm-730nm。湿度传感器采用空气湿度传感器。空气湿度传感器主要用于气象观测、环境控制等。标准的空气湿度传感器其温度量程在-45～65℃。

本发明实施例中，如图2所示，所述控制器1包括：模数转换模块，将获取的所述发电设备的运行参数转换为运行参数数字信号；控制芯片11，将所述运行参数数字信号分别与预存储的各参数阈值进行比较，根据比较结果生成相应的供电启停指令；综合开关驱动执行模块，根据所述供电启停指令，接通或切断所述发电设备或所述蓄电池7与所述逆变器8的连接。其中，模数转换模块中包括：风速参数模数转换子模块12，将获取的风速参数转换为风速数字信号；光照强度参数模数转换子模块13，将获取的光照强度参数转换为光照强度数字信号；湿度信息参数模数转换子模块14，将获取的湿度信息转换为湿度数字信号。参数阈值中包括：风速阈值，所述控制芯片将所述风速数字信号与所述风速阈值进行比较；光照强度阈值，所述控制芯片11将所述光照强度数字信号与所述光照强度阈值进行比较；湿度阈值，所述控制芯片11将所述湿度数字信号分别与所述湿度阈值进行比较。综合开关驱动执行模块包括：风力发电设备开关驱动执行子模块15，根据所述供电启停指令，接通或切断所述风力发电设备与所述逆变器的连接；光伏发电设备开关驱动执行子模块16，根据所述供电启停指令，接通或切断所述光伏发电设备与所述逆变器的连接；蓄电池放电开关驱动执行子模块17，根据所述供电启停指令，接通或切断所述蓄电池与所述逆变器的连接。

上述控制器1的具体结构中包括控制芯片11、风速参数模数转换子模块12、光照强度参数模数转换子模块13、湿度信息参数模数转换子模块14、风力发电设备开关驱动执行子模块15、光伏发电设备开关驱动执行子模块16、蓄电池放电开关驱动执行子模块17。基于上述电路模块，实现对除湿机供电控制的电路信号走向为：风速传感器2、光照传感器3、湿度传感器4分别经由风速参数模数转换子模块12、光照强度参数模数转换子模块13、湿度信息参数模数转换子模块14的数字化处理，发送至控制芯片11进行综合分析，控制芯片11根据分析结果，输出相应的启停控制信号至风力发电设备开关驱动执行子模块15、或/和光伏发电设备开关驱动执行子模块16、或/和蓄电池放电开关驱动执行子模块17，由风力发电设备开关驱动执行子模块15接通或切断风力发电设备5与逆变器8的连接，由光伏发电设备开关驱动执行子模块16接通或切断光伏发电设备6与逆变器8的连接，由蓄电池放电开关驱动执行子模块17接通或切断蓄电池7与逆变器8的连接。

在本发明实施例中，如图2所示，本发明实施例中还设有蓄电池充电控制电路，具体为：第一传感器中还包括功率监测电路18，所述功率监测电路监测发电设备的发电电流或/和发电电压，运行参数包括：发电电流或/和发电电压。控制芯片11将发电电流或/和发电电压与预存储的发电电流阈值或/和发电电压阈值进行比较，根据比较结果生成电能存储指令。相应的，本发明实施例中，综合开关驱动执行模块还包括：蓄电池充电开关驱动执行子模块19，根据所述电能存储指令，接通或切断所述风力发电设备5、所述光伏发电设备6与所述蓄电池7的连接。上述电路结构可基本组成蓄电池充电控制电路，由功率监测电路18监测发电设备的发电电流或/和发电电压，并把监测数值发送至控制芯片11进行分析处理，控制芯片11根据比较结果生成充电指令或不生成充电指令，生成充电指令时，控制器发送启动信号向蓄电池充电开关驱动执行子模块19，由蓄电池充电开关驱动执行子模块19将蓄电池7与风力发电设备5或/和光伏发电设备6接通，由风力发电设备5或/和光伏发电设备6为蓄电池充电。

本发明实施例中，还包括无线通讯模块10，控制系统通过无线通讯模块10接收云端服务器的指令或传输数据至云端服务器，用户可以远程监控和操作综合调控系统。

实施例2：

本发明实施例2与实施例1的不同在于，如图3所示，所述控制系统中还包括照明系统20。照明系统20与逆变器8连接，当由逆变器8有电能输出时，照明系统20开启工作，实现海上照明。

本发明实施例中，除湿机9可以设有两组，分别设置在风力发电机组的机舱内和塔筒内。相应的，湿度传感器也设有两组，分别设置在风力发电机组的机舱内和风力发电机组的塔筒内。照明系统20也设有两组，分别设置在风力发电机组的机舱内和塔筒内。

需要说明的是，上述的除湿机及传感器的组数仅为举例说明，实际设置的数量可根据需要进行调整，具体组数并不以此为限。

实施例3：

本发明实施例3提供一种风电机组除湿机的控制方法，基于实施例1的控制系统实现，该控制方法包括：获取风电机组中发电设备的运行参数及风电机组中除湿机的反馈信息；根据所述运行参数及反馈信息生成供电启停指令及电能存储指令；根据所述电能存储指令将发电设备产生的电能传输至蓄电池进行存储；根据所述供电启停指令控制为除湿机连接或切断与发电设备或/和所述蓄电池的连接。

系统是实现控制方法的基础，本控制方法具有实施例1中所述控制系统的硬件基础，基于此，实现控制方法的步骤中包括：控制器将经由风速传感器、光照传感器、湿度传感器及发电电流或/和发电电压传感器采集的数据参数进行综合分析处理，判断目前除湿机适合由何种设备提供供电更能满足工作需求，并生成相应的供电启停指令或电能存储指令。电能存储指令用于实现发电设备对蓄电池的充电，供电启停指令用于实现蓄电池和发电设备与负载连接的切换。本发明实施例，能够对除湿机提供多种供电方式，保证供电稳定的可靠性，同时实现了除湿机的闭环控制。本发明实施例改变单一的风力发电供电方式，利用风、光互补的特性，设计出一个稳定可靠的分布式独立电源系统，为负载供电更可靠，保证了风机并网前和并网后的除湿机安全用电。多种供电方式的引入，使得除湿机在工作时没有后顾之忧，根据天气情况可自由切换供电方式，除湿机的多种供电方式使得除湿机可随时上电。在保证了除湿机上电毫无后顾之忧的基础上，对除湿机所工作的环境湿度进行实时监控，控制器可根据实时监控数据对除湿机进行闭环控制，整体提高了海上除湿机系统的智能程度，在环境湿度达到指标时，可及时切断供电输入，避免其过度使用造成寿命缩短和资源浪费的问题。

本发明实施例中，所述运行参数包括：风速参数、光照强度参数、发电设备的发电电流或/和发电电压；反馈信息包括：湿度信息。

本发明实施例中，所述根据所述电能存储指令将发电设备产生的电能传输至蓄电池进行存储，包括：判断获取的发电设备的发电电流或/和发电电压是否大于额定电流阈值或/和额定电压阈值；当获取的发电设备的发电电流或/和发电电压大于额定电流阈值或/和额定电压阈值时，发出电能存储指令，接通发电设备与蓄电池的电连接。

本发明实施例中，所述根据所述供电启停指令为除湿机连接或切断与所述发电设备或/和所述蓄电池的连接，包括：根据光照强度参数与光强阈值的关系，以及风速参数与风速阈值的关系确定所述除湿机所处工况，并根据所述工况为除湿机连接或切断与所述发电设备或/和所述蓄电池的连接。

其中，除湿机的几种工况包括：工况一，当光照强度参数小于光强阈值且风速参数大于风速阈值时，输出启停切换指令，切断光伏发电设备供电线路，并将风力发电设备接入供电线路为除湿机供电；工况二，当光照强度参数大于光强阈值且风速参数小于风速阈值时，输出启停切换信号，切断风力发电设备供电线路，并将光伏发电设备接入供电线路为除湿机供电；所述工况包括：工况三，当光照强度参数和风速参数均大于光强阈值和风速阈值时，输出启动信号，将光伏发电设备和风力发电设备均接入供电线路同时为除湿机供电；所述工况包括：工况四，当光照强度参数和风速参数均小于光强阈值和风速阈值时，输出停止信号，切断光伏发电设备或/和风力发电设备供电线路，并发送启动信号至蓄电池，将蓄电池接入供电线路为除湿机供电。

另外，除去上述四种工况，控制方法中还可以包括第五种工况如下：

工况五，当湿度传感器采集到的湿度参数大于湿度阈值时，控制器无动作，系统继续以所述工况一至四任意一种供电方式对除湿机进行供电；当湿度传感器采集到的湿度参数小于湿度阈值时，控制器发送停止指令至综合开关驱动执行模块，切断除湿机的供电电源，或者直接发送功率调整指令至除湿机内置受控端，调整除湿机至低功率工作模式，以减少除湿机的过度工作，保护机器，延长使用寿命。

在本发明实施例中，所述风光互补供电系统继续以所述工况一至四任意一种供电方式对除湿机进行供电的时间为1h-2h，1h-2h后，控制器再次判断湿度传感器采集到的湿度参数和湿度阈值的比较结果。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (24)

1.一种风电机组除湿机的控制系统，其特征在于，包括：

第一传感器，获取所述风电机组中的发电设备的运行参数；

第二传感器，获取所述风电机组中的除湿机的反馈信息；

控制器，获取所述运行参数及反馈信息，根据所述运行参数及反馈信息生成供电启停指令及电能存储指令；

蓄电池，根据所述电能存储指令将所述发电设备产生的电能进行存储，或根据所述供电启停指令输出电能至除湿机；

逆变器，所述逆变器的输入端与控制器连接，输出端与除湿机连接，根据所述供电启停指令连接或切断所述除湿机与所述发电设备或/和蓄电池的连接。

2.根据权利要求1所述的风电机组除湿机的控制系统，其特征在于，所述发电设备包括：

光伏发电设备，获取光能转化为直流电能输出；

风力发电设备，获取风能转化为直流电能输出。

3.根据权利要求2所述的风电机组除湿机的控制系统，其特征在于，所述第一传感器包括：

风速传感器，所述运行参数包括风速参数；

光照传感器，所述运行参数包括：光照强度参数。

4.根据权利要求3所述的风电机组除湿机的控制系统，其特征在于，所述第二传感器包括：

湿度传感器，所述反馈信息包括：湿度信息。

5.根据权利要求4所述的风电机组除湿机的控制系统，其特征在于，所述控制器包括：

模数转换模块，将获取的所述发电设备的运行参数转换为运行参数数字信号；

控制芯片，将所述运行参数数字信号分别与预存储的各参数阈值进行比较，根据比较结果生成相应的供电启停指令；

综合开关驱动执行模块，根据所述供电启停指令，接通或切断所述发电设备或所述蓄电池与所述逆变器的连接。

6.根据权利要求5所述的风电机组除湿机的控制系统，其特征在于，所述模数转换模块包括：

风速参数模数转换子模块，将获取的风速参数转换为风速数字信号；

光照强度参数模数转换子模块，将获取的光照强度参数转换为光照强度数字信号；

湿度信息参数模数转换子模块，将获取的湿度信息转换为湿度数字信号。

7.根据权利要求6所述的风电机组除湿机的控制系统，其特征在于，所述参数阈值包括：

风速阈值，所述控制芯片将所述风速数字信号与所述风速阈值进行比较；

光照强度阈值，所述控制芯片将所述光照强度数字信号与所述光照强度阈值进行比较；

湿度阈值，所述控制芯片将所述湿度数字信号分别与所述湿度阈值进行比较。

8.根据权利要求5所述的风电机组除湿机的控制系统，其特征在于，所述综合开关驱动执行模块包括：

风力发电设备开关驱动执行子模块，根据所述供电启停指令，接通或切断所述风力发电设备与所述逆变器的连接；

光伏发电设备开关驱动执行子模块，根据所述供电启停指令，接通或切断所述光伏发电设备与所述逆变器的连接；

蓄电池放电开关驱动执行子模块，根据所述供电启停指令，接通或切断所述蓄电池与所述逆变器的连接。

9.根据权利要求5所述的风电机组除湿机的控制系统，其特征在于，所述第一传感器还包括功率监测电路，所述运行参数包括：发电电流或/和发电电压。

10.根据权利要求9所述的风电机组除湿机的控制系统，其特征在于，所述控制芯片将所述发电电流或/和发电电压与预存储的发电电流阈值或/和发电电压阈值进行比较，根据比较结果生成电能存储指令。

11.根据权利要求10所述的风电机组除湿机的控制系统，其特征在于，所述综合开关驱动执行模块还包括：

蓄电池充电开关驱动执行子模块，根据所述电能存储指令，接通或切断所述风力发电设备、所述光伏发电设备与所述蓄电池的连接。

12.根据权利要求2所述的风电机组除湿机的控制系统，其特征在于，所述风力发电设备包括：

风力发电机，用于产生交流电能；

整流器，用于将风力发电机产生的交流电能进行整流，输出直流电能至控制器。

13.根据权利要求2所述的风电机组除湿机的控制系统，其特征在于，所述风力发电机采用垂直轴式风力发电机，所述垂直轴式风力发电机的风叶设置在塔架上，所述塔架的基座与风电机组的外平台焊接固定，塔架中部与风电机组的外平台间用角钢加强固定连接，形成三角形硬连接支撑。

14.根据权利要求1所述的风电机组除湿机的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：

无线通讯模块，所述控制系统通过所述无线通讯模块接收云端服务器的指令或传输数据至云端服务器。

15.一种风电机组除湿机的控制方法，其特征在于，包括：

获取风电机组中发电设备的运行参数及风电机组中除湿机的反馈信息；

根据所述运行参数及反馈信息生成供电启停指令及电能存储指令；

根据所述电能存储指令将发电设备产生的电能传输至蓄电池进行存储；

根据所述供电启停指令控制为除湿机连接或切断与发电设备或/和所述蓄电池的连接。

16.根据权利要求15所述的风电机组除湿机的控制方法，其特征在于，所述运行参数包括：风速参数、光照强度参数。

17.根据权利要求16所述的风电机组除湿机的控制方法，其特征在于，所述反馈信息包括：湿度信息。

18.根据权利要求15所述的风电机组除湿机的控制方法，其特征在于，所述运行参数包括：发电设备的发电电流或/和发电电压。

19.根据权利要求18所述的风电机组除湿机的控制方法，其特征在于，所述根据所述电能存储指令将发电设备产生的电能传输至蓄电池进行存储，包括：

判断获取的发电设备的发电电流或/和发电电压是否大于额定电流阈值或/和额定电压阈值；

当获取的发电设备的发电电流或/和发电电压大于额定电流阈值或/和额定电压阈值时，发出电能存储指令，接通发电设备与蓄电池的电连接。

20.根据权利要求17所述的风电机组除湿机的控制方法，其特征在于，所述根据所述供电启停指令为除湿机连接或切断与所述发电设备或/和所述蓄电池的连接，包括：

根据光照强度参数与光强阈值的关系，以及风速参数与风速阈值的关系确定所述除湿机所处工况，并根据所述工况为除湿机连接或切断与所述发电设备或/和所述蓄电池的连接。

21.根据权利要求20所述的风电机组除湿机的控制方法，其特征在于，所述工况包括：

工况一，当光照强度参数小于光强阈值且风速参数大于风速阈值时，输出启停切换指令，切断光伏发电设备供电线路，并将风力发电设备接入供电线路为除湿机供电。

22.根据权利要求20所述的风电机组除湿机的控制方法，其特征在于，所述工况包括：

工况二，当光照强度参数大于光强阈值且风速参数小于风速阈值时，输出启停切换信号，切断风力发电设备供电线路，并将光伏发电设备接入供电线路为除湿机供电。

23.根据权利要求20所述的风电机组除湿机的控制方法，其特征在于，所述工况包括：

工况三，当光照强度参数和风速参数均大于光强阈值和风速阈值时，输出启动信号，将光伏发电设备和风力发电设备均接入供电线路同时为除湿机供电。

24.根据权利要求20所述的风电机组除湿机的控制方法，其特征在于，所述工况包括：

工况四，当光照强度参数和风速参数均小于光强阈值和风速阈值时，输出停止信号，切断光伏发电设备或/和风力发电设备供电线路，并发送启动信号至蓄电池，将蓄电池接入供电线路为除湿机供电。