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10KW雙饋式風力發(fā)電實驗室模擬系統，是根據目前上風力發(fā)電行業(yè)應用較廣泛的變速恒頻雙饋風力發(fā)電機組設計的模擬實驗系統，該系統具有模擬變速恒頻風力機組并網發(fā)電的功能及特性，為風電行業(yè)科研、教學提供Z有力的幫助。
產品簡介
詳細介紹
10KW雙饋式風力發(fā)電實驗室模擬系統|風力發(fā)電技術及應用實訓裝置
1.10KW雙饋式風力發(fā)電實驗室模擬系統|風力發(fā)電技術及應用實訓裝置 概述
10KW雙饋式風力發(fā)電實驗室模擬系統，是根據目前上風力發(fā)電行業(yè)應用較廣泛的變速恒頻雙饋風力發(fā)電機組設計的模擬實驗系統，該系統具有模擬變速恒頻風力機組并網發(fā)電的功能及特性，為風電行業(yè)科研、教學提供zui有力的幫助。
2. 機組功能及特性
圖 雙饋發(fā)電實驗臺圖片（正面） |
本系統采用異步變頻拖動單元，寬范圍模擬風力發(fā)電機運行轉速，用戶可根據需要調節(jié)拖動單元轉速來達到模擬風速變化引起的發(fā)電機轉速變化。通過開放式主控系統，用戶可以根據自己的實驗需求給定發(fā)電機轉矩，通過變流系統控制雙饋發(fā)電機的功率輸出，達到變速恒頻風力機組的并網發(fā)電等過程各參數的實驗研究。
2.1系統結構示及原理
系統分為拖動單元、控制單元、發(fā)電單元、測量單元。
拖動單元：模擬系統因風速變化而引起的轉速變化
控制單元：分析系統狀態(tài)，控制系統運行，實現數據模擬
并網發(fā)電單元：雙饋發(fā)電機與并網變流器實現風機并網過程。
測量單元：系統各信號采集傳輸到主控系統中。
Converter 變流器 IGBT |
Converter 變流器 IGBT |
PWM control控制 |
IαIβIγ d-q |
Ls+Lm |
IsaIsb Isc |
αβ |
3φ d-q μ |
Lr+Lm |
Rectangular to polar矢量極坐標變換 |
Ird |
Irq |
90° |
∠ψ |
ψ= ψs+ ψr |
ψ |
Power table目標功率表 |
P+I |
÷ |
Current transfomer電流傳感器 |
Td N |
1/K |
I*rq |
Max constant torquezui大恒定轉矩限制 |
實際功率 actual power |
發(fā)電機轉速 generator speed N |
filter |
Td |
_ |
+ |
I*rd |
～ |
÷ |
VAR/P.F 無功控制 |
e-Jθ |
Id Iq
|
1 |
2 |
3 |
4 |
原理框圖如：
2.2系統功能
實現變速恒頻風力機組發(fā)電狀態(tài)的模擬，包括轉速、轉矩、發(fā)電量及有功、無功調節(jié)。具體如下：
1）風力發(fā)電機接線形式實驗
2）空載運轉實驗
3）并網過程實驗(結合并網模塊)
4）并網連續(xù)運行實驗(結合并網模塊)
5）風速模擬實驗
6）轉距模擬實驗
7）發(fā)電功率模擬實驗
8）其它相關發(fā)電性能及測量實驗
9）脫網保護模擬實驗
10）控制策略模擬實驗等（無）
2.3 系統主要模塊參數及功能
2.3.1雙饋發(fā)電機
繞線轉子雙饋異步發(fā)電機，與大型風電機組繞組結構模式相似。
具體技術參數如下：
系統中雙饋電機的功能原理如下：兆瓦機組中的雙饋電機采用的是繞線式異步電機結構。將電機定子接到工頻電網上，轉子接到四象限變頻器上，使定轉子同時饋電。從以上分析可知，雙饋電機轉子電流產生的基波旋轉磁勢相對于轉子以轉差角速度旋轉，相對于定子以同步速旋轉。該磁勢與定子三相電流產生的定子基波磁勢相對靜止，在氣隙中形成合成磁勢。根據電磁感應定律，該合成磁勢在氣隙中產生的合成磁通將在定、轉子繞組中分別感應電勢和，另外，雙饋電機從結構上看，當轉子采用三相對稱繞組，且通三相交流電流勵磁時，就相當于一臺轉子方施加電壓的繞線式異步電機(與感應電機相似)。因此我們可以按照異步電機等效電路的分析方法進行分析。雙饋電機的轉子繞組中總是作用著兩個頻率都是的電源。一個是轉子感應電動勢（是轉子開路時的感應電動勢），另一個是轉子繞組外加電壓。下面是雙饋電機等效電路圖及相量圖：
圖 雙饋電機等效電路圖及相量圖
由等效電路可得：
(2.1)
式(2.1)中：——分別為定子繞組中的感應電勢、電流、電阻和電抗；
——分別為轉子側繞組感應電勢、電流、電阻和電抗折算到定子后的歸算值；
——分別為激磁繞組激磁電流、磁化電阻、磁化電抗值；
——分別為定子電壓、轉子側的電壓歸算值和電機的轉差率；
如果給定定子電壓、定子電流、功率因數角和轉差率s，且知道電機的電阻、電抗參數，則從電路圖中我們可以求出轉子電壓，轉子電流和激磁電流。近似認為轉子外加電壓矢量與轉子感應電動勢矢量的夾角為，由等效電路和相量圖可得：
(2.2)
所以轉子電流為：
(2.3)
或者
(2.4)
式中：；
；
；
；
；
將(2.4)式展開，就可以得到轉子電流的有功分量和無功分量：
(2.5)
因為雙饋電機的電磁轉矩可以由轉子電流的有功分量求出，表達式為：
(2.6)
由電磁轉矩表達式(2.6)可以看出雙饋電機的電磁轉矩同成正比，同時有功功率也可以由確定。因此通過(2.5)可以知道：獨立的調節(jié)轉子側的外加電壓的幅值和相位角，就可以調節(jié)雙饋電機的有功功率和無功功率。
2.3.2雙饋發(fā)電逆變單元
四象限變頻器，執(zhí)行普通工業(yè)標準的變頻器，技術參數參照定貨后實際產品，附帶技術參數書?；拘阅埽侯~定功率：7.5kW ；響應速度：<300us
2.3.3 模擬風速拖動系統
1.變頻器：
變頻器容量：20KW
輸出電壓：0－480V
輸出頻率：0－500HZ
2.驅動變頻器
電機額定容量：11kVA
額定轉速：1460r/min（因為電機為變頻電機，較寬的轉速范圍仍然維持較好性能）
額定輸出電壓：380V
3.通訊模式：PROFIBUS 連接主控PLC。同時提供CAN總線（網口、COM口、MPI總線）
定貨后按照實際產品，附帶技術參數書。
2.3.4檢測用傳感器
電機速度，位置編碼器（增量式編碼器），電流，電壓傳感器。隨驅動器供貨，具體按照定貨實際參數
2.3.5 PLC控制系統
系統可以通過遠程操控，提供標準的編程接口?？梢圆捎脴藴实腛PC接口，設定IP地址，通過組態(tài)軟件與網絡控制器聯網通訊；具體的控制軟件編程需要系統軟件預留接口。
2.3.6電控柜系統
由拖動及勵磁逆變電柜和主控電柜組成。項目交付時提供維護電路圖。
2.3.7 底 座
底座的設計與系統設計過程中采用的具體器件有關，只有安裝全部部件到位后才能zui終確定結構尺寸及加工。
2.3.8 安全鏈
超速等故障保護系統，可以避免系統失控。
2.3.9 電 源
實驗室提供3相5線380V交流電源，如果實驗室有其它智能系統或易受干擾的計算機等系統，不能接受逆變電源回饋電網，以免影響電力系統正常工作.
試驗臺尺寸：平臺尺寸長2000mm，寬800mm。
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BPFL406 | ||
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