一、雙饋風力發(fā)電機模擬試驗臺
(一)、系統(tǒng)簡介
雙饋風力發(fā)電機模擬系統(tǒng)主要用于教學實踐,系統(tǒng)采用異步變頻拖動單元,寬范圍模擬風力發(fā)電機運行轉(zhuǎn)速,用戶可根據(jù)需要調(diào)節(jié)拖動單元轉(zhuǎn)速來達到模擬風速變化引起的發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化??赡M實際風力發(fā)電機運行的工藝特點和控制要求。通過開放式主控系統(tǒng),可通過對控制系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)的PLC 編程,實現(xiàn)對不同類型風機的模擬以及控制仿真,實現(xiàn)變速恒頻風力機組發(fā)電狀態(tài)的模擬,包括轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、發(fā)電量及有功、無功調(diào)節(jié)。達到變速恒頻風力機組的并網(wǎng)發(fā)電等過程各參數(shù)的實驗研究。
雙饋發(fā)電實驗臺
1.主要完成的實驗內(nèi)容
(1)風力發(fā)電機接線形式實訓;
(2)空載運轉(zhuǎn)實訓;
(3)并網(wǎng)過程實訓;
(4)并網(wǎng)連續(xù)運行實訓;
(5)風速模擬實驗;
(6)轉(zhuǎn)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(wǎng)保護模擬實訓;
(10)控制策略模擬實驗;
(11)主控系統(tǒng)的配置、特點和工藝要求實訓;
(12)主控軟件編寫和調(diào)試實訓;
(13)研究和調(diào)試風機核心控制算法實驗;
(14)自主編程應用實訓;
2.雙饋風力發(fā)電機模擬實驗臺組成
系統(tǒng)分為拖動單元、控制單元、發(fā)電單元、測量單元。
(1)拖動單元:模擬系統(tǒng)因風速變化而引起的轉(zhuǎn)速變化
(2)控制單元:分析系統(tǒng)狀態(tài),控制系統(tǒng)運行,實現(xiàn)數(shù)據(jù)模擬
(3)并網(wǎng)發(fā)電單元:雙饋發(fā)電機與并網(wǎng)變流器實現(xiàn)風機并網(wǎng)過程。
(4)測量單元:系統(tǒng)各信號采集傳輸?shù)街骺叵到y(tǒng)中。
雙饋風力發(fā)電機整機模擬系統(tǒng)包括操作臺柜、PLC、驅(qū)動變頻器、雙PWM變流器、負載測試柜,按鈕、指示燈、測控儀表、監(jiān)控系統(tǒng)等。風力發(fā)電機內(nèi)部模擬控制信號可通過PLC編程控制,也可在現(xiàn)有硬件基礎上自行開發(fā)控制軟件,實現(xiàn)對各種自然風的模擬,完成對風力發(fā)電機控制算法的研究。
主控系統(tǒng)主要功能包括:
1)學習主控系統(tǒng)的配置、特點和工藝要求;
2)學習主控軟件編寫和調(diào)試;
3)模擬不同風機的運行特點;
4)調(diào)試風機核心控制算法;
5)測試完整的主控系統(tǒng),實現(xiàn)主控系統(tǒng)電氣、軟件等測試
雙饋風力發(fā)電機主控系統(tǒng)應具備的特點:
1)先進性,滿足目前主流的1.5~3兆瓦級變速恒頻風機控制系統(tǒng)的要求;
2)開放性, PLC 可自主編程,滿足學生學習的要求;
3)適應性,可滿足不同功率、不同類型的風機測試和模擬。
7.系統(tǒng)具備的功能特點
(1)高可靠性:保護及通訊不受電磁干擾;風電主控制器背板背面全部接地,有效抵抗脈沖群干擾;具備良好的電磁兼容性,現(xiàn)場與系統(tǒng)、通道與通道間采用隔離措施。
(2)開放性強:支持多種現(xiàn)場總線協(xié)議,如 Modbus、Profibus-DP等,同時提供多種接口方式選擇,滿足風力發(fā)電機上通訊設備的需求。
(3)環(huán)境適應性:寬溫型設計,存儲溫度-40℃~70℃,運行溫度-25℃~60℃;具有三防工藝,防鹽霧、防濕熱、防霉菌。
(4)具有冗余和自診斷功能:有自診斷功能,DO模塊具有回讀功能,進行數(shù)據(jù)比較自檢;具有掉電檢測和超量程及超限報警功能;支持電源冗余、CPU冗余、通訊冗余,滿足高可靠性要求。
8.安全鏈
過壓、超速、超壓、電網(wǎng)故障等故障保護系統(tǒng),避免系統(tǒng)失控。