一、 概述

   3.0KW雙饋式風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)室模擬系統(tǒng)，是根據(jù)目前國(guó)際上風(fēng)力發(fā)電行業(yè)應(yīng)用較廣泛的變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)的模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有模擬變速恒頻風(fēng)力機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電的功能及特性，為風(fēng)電行業(yè)科研、教學(xué)提供最有力的幫助。

二、 機(jī)組功能及特性

本系統(tǒng)采用異步變頻拖動(dòng)單元，寬范圍模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速，用戶可根據(jù)需要調(diào)節(jié)拖動(dòng)單元轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到模擬風(fēng)速變化引起的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化。通過(guò)開放式主控系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)需求給定發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩，通過(guò)變流系統(tǒng)控制雙饋發(fā)電機(jī)的功率輸出，達(dá)到變速恒頻風(fēng)力機(jī)組的并網(wǎng)發(fā)電等過(guò)程各參數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究。

1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示及原理

  （1）系統(tǒng)分為拖動(dòng)單元、控制單元、發(fā)電單元、測(cè)量單元。

  （2）拖動(dòng)單元：模擬系統(tǒng)因風(fēng)速變化而引起的轉(zhuǎn)速變化

  （3）控制單元：分析系統(tǒng)狀態(tài)，控制系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模擬

  （4）并網(wǎng)發(fā)電單元：雙饋發(fā)電機(jī)與并網(wǎng)變流器實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)并網(wǎng)過(guò)程。

  （5）測(cè)量單元：系統(tǒng)各信號(hào)采集傳輸?shù)街骺叵到y(tǒng)中。

2、系統(tǒng)功能

   實(shí)現(xiàn)變速恒頻風(fēng)力機(jī)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(wú)功調(diào)節(jié)。

具體如下：

（1）風(fēng)力發(fā)電機(jī)接線形式實(shí)驗(yàn)

（2）空載運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)

（3）并網(wǎng)過(guò)程實(shí)驗(yàn)(結(jié)合并網(wǎng)模塊)

（4）并網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)(結(jié)合并網(wǎng)模塊)

（5）風(fēng)速模擬實(shí)驗(yàn)

（6）轉(zhuǎn)距模擬實(shí)驗(yàn)

（7）發(fā)電功率模擬實(shí)驗(yàn)

（8）其它相關(guān)發(fā)電性能及測(cè)量實(shí)驗(yàn)

（9）脫網(wǎng)保護(hù)模擬實(shí)驗(yàn)

（10）控制策略模擬實(shí)驗(yàn)等

3、 系統(tǒng)主要模塊參數(shù)及功能

（1）雙饋異步發(fā)電機(jī)

繞線轉(zhuǎn)子雙饋異步發(fā)電機(jī)，與大型風(fēng)電機(jī)組繞組結(jié)構(gòu)模式相似。

（2）四象限變頻器

 執(zhí)行普通工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的變頻器，技術(shù)參數(shù)參照定貨后實(shí)際產(chǎn)品，附帶技術(shù)參數(shù)書?；拘阅埽侯~定功率：5.5kW ；響應(yīng)速度：<300us

（3） 模擬風(fēng)速拖動(dòng)系統(tǒng)

（4）、變頻器：

變頻器容量：5.5KW

輸出電壓：0－480V

輸出頻率：0－500HZ

（5）、驅(qū)動(dòng)變頻器

     電機(jī)額定容量：5.5kVA

     額定轉(zhuǎn)速：1250r/min（因?yàn)殡姍C(jī)為變頻電機(jī)，較寬的轉(zhuǎn)速范圍仍然維持較好性能）

     額定輸出電壓：380V

（6）、雙饋三相異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)

     額定轉(zhuǎn)速     0－3000 r/min

     額定功率     3.0kW

     額定電壓     380V

     額定轉(zhuǎn)速     1800rpm

     轉(zhuǎn)速范圍     1000-2000rpm

     定子電流     6.8A

     轉(zhuǎn)子電流     2.1A

     轉(zhuǎn)子開路電壓     1086V

     絕緣等級(jí)     F級(jí)

（7）、三相模擬負(fù)載柜

    輸入額定電壓       0－500VAC

    輸入額定功率       10KVA

    工作頻率       45－65Hz

    儀表電源       220±10%

（8）、電參數(shù)測(cè)量柜

    測(cè)量電壓       10－500VAC

    測(cè)量電流       0.03－40A±1%

    有功功率       1.0  ＜200W=1W  ＜2000W=10W

    頻率       45－65Hz  ±0.1Hz

    測(cè)量轉(zhuǎn)速       1－30000（r/m）

    測(cè)量轉(zhuǎn)距       100N.m

    效率       99.9%

（9）檢測(cè)用傳感器

   電機(jī)速度，位置編碼器（增量式編碼器），電流，電壓傳感器。隨驅(qū)動(dòng)器供貨，具體按照定貨實(shí)際參數(shù)

（10）PLC控制系統(tǒng)

   系統(tǒng)可以通過(guò)遠(yuǎn)程操控，提供標(biāo)準(zhǔn)的編程接口。

（11）電參數(shù)測(cè)量控柜及模擬負(fù)載測(cè)試柜系統(tǒng)

   由拖動(dòng)及勵(lì)磁逆變電柜和主控電柜組成。項(xiàng)目交付時(shí)提供維護(hù)電路圖。

（12） 底 座

   底座的設(shè)計(jì)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中采用的具體器件有關(guān)，只有安裝全部部件到位后才能最終確定結(jié)構(gòu)尺寸及加工。

（13）安全鏈

   超速等故障保護(hù)系統(tǒng)，可以避免系統(tǒng)失控。

（14）電 源

    實(shí)驗(yàn)室提供3相5線380V交流電源，如果實(shí)驗(yàn)室有其它智能系統(tǒng)或易受干擾的計(jì)算機(jī)等系統(tǒng)，不能接受逆變電源回饋電網(wǎng)，以免影響電力系統(tǒng)正常工作.

4、試驗(yàn)臺(tái)尺寸：平臺(tái)尺寸長(zhǎng)1800mm，寬750mm。，占地面積約2.5平方。