TW-SNY62双馈风力发电实验系统
一、产品概述
本实验系统接纳变速恒频控制的双馈异步发电机组，可以完成大功率双馈风电机组的风力机模拟和运行操作训练 。
您只要致电：021-55884001（袁司理）
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二、产品特点
1)模拟真实风力发电机的启动、并网、正常运行和�；�，具备模拟机组变速调理能力，有功、无功的调理能力；
2)风速模子不但可设定典范几种风速曲线，支持导入现实丈量获得的风速―时间数据；
3)FaceView实验主控软件执行机组运行状态流程控制和数据纪录、显示、系统监控等功效；
4)实现风速和风力机模拟，机组并网控制，机组最大功率运行控制，机组恒速运行，机组限功率运行，机组低电压穿越，机组脱网控制等控制功效；
5)背靠背变流器可实现直流侧电压的初始状态举行设定，实现单位功率因数并网，实现风力发电机在故障条件下不脱网运行，低电压穿越的功效，支持风机的低电压穿越实验;
6)软件剖析风力发电的数据与运行特征，能够显示异常时的故障缘故原由；
7)RS485接口，提供开放式MODBUS规约接入监控系统；
8)完善的�；すπ�，包括过电压�；ぁ⒐缌鞅；ぁ⒐卤；ぁ⒊俦；ぁ⒍搪繁；�，可以实现低电压穿越以及外接电源电压不稳固时�；な笛�；
注：带醒目的危险标识，如：有电危险、运行时请勿翻开、严谨带电操作等 。
双馈实验系统结构图
二、系统运行手艺参数
2.1 事情条件
?输入电压：三相四线～380V±10% 50Hz
?装置容量：≤5.0kW
?海拔：0～2000m；
?情形温度：-10℃～＋50℃；
?情形相对湿度: 10～90%(25℃)；
?大气压力规模：1个标准大气压规模；
?室内装置；
?平台必需水平装置；
?装备正常使用年限：≥20年；
?情形要求：情形透风优异，不含易燃、侵蚀性气体；
2.2 实验平台的基本尺寸：
?实验台：1400×400×400；（长×深×高，mm）
?变流器：800×800×2000；
?主控柜：800×800×2000；
注：实验平台分两排安排，预计占地面积 4m×4m
2.3 定制双馈变流器系统
风电变流器包括双馈风机变流器、全功率变流器和PWM整流器，均为我司自主研发，凭证高校和研究所客户要求定制开发，具有功效完善、产品可靠、开放性强、�；ぱ峡岬忍氐� 。
双馈风电机组图及变流器内部图
模拟风力发电系统的变流器由AC-DC-AC PWM变换器来实现，前级交流输入可选接入交流/直流电网，凭证设定的风速，将响应能量注入到直流母线上，后级交流输出接交流母线，将输入的能量注入到配电/微电网 。该变流器为定制产品，凭证用户的要求设计，功效特点如下：
?机侧矢量控制，网侧矢量解耦P/Q控制；
?电网电压在-3%～+7%规模内波动时能正常运行；
?并网满载电流总谐波畸变率5%以下；
?过流/过压/过温�；�，分硬件�；ず腿砑；�；
?具备低电压穿越功效；
?提供直流侧外接其他电气装备的接口；
?支持电网不平衡度小于 10%时正常发电运行；
?支持较宽的运行速率规模：700-2000RPM；
三、双馈系统低电压穿越与实验
3.1 电网电压跌落的危害
对双馈风电机组来说：
?泛起的过电流会损坏电力电子器件；
?DC端过电压，将威胁直流侧元器件；
?附加的转矩、应力过大则会损坏风电机组的机械部件；
对电网来说：
?引起电网频率降低；
?引起电网线压降低；
?引发联锁效应，导致大面积电网瘫痪 。
3.2 低电压穿越LVRT界说及意义
当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时，在电压跌落的规模内，风电机组能够不中止并网运行 。
它对系统由较为主要的意义：
?风性能够不脱网一连运行；
?能够对电网举行动态无功功率Q支持；
?有助于有功功率P恢复；
3.3 海内低电压穿越标准
关于低电压穿越，要求如下图所示，计划完全遵照此标准：
低电压穿越标准
?并网点电压跌至20%额定电压时，包管不脱网一连运行625ms ；
?跌落伍2s 内恢复到额定电压的90%时，不脱网一连运行 。
?无功支持：响应时间不大于75ms，一连时间不少于550ms ；无功电流知足IT≥1.5×（0.9-UT）IN ，（0.2≤UT≤0.9）
?有功恢复：故障切除后以至少10%额定功率/秒的功率恢复到故障跌落前的功率；
3.4 低电压穿越LVRT实验计划先容
主要为在变流器上添加Crowbar和Chopper电路，并在变流器中举行响应控制：
?Crowbar：其响应时间短，能够�；け淞髌鱅GBT、吸收和衰减畸变电流协调波电流
?Chopper：主要思量单管吸收回路的设计，差别于Crowbar的投切事情方法，Chopper装置在运行历程中会举行100Hz左右的斩波举措，大电流关断时的尖峰很容易导致IGBT过压实效 。因此设计了RCD吸收回路和低感功率回路 。
双馈机组Crowbar
双馈机组Chopper
其软件部分逻辑如下：
双馈机组LVRT软件逻辑
低穿实验波形1
低穿实验波形2
低穿实验波形3
四、双馈系统实验主控软件
FaceView实验主控软件具有风速特征模拟和风机主控功效，能模拟几种典范风速如：微风、阵风、一连大风、一连中速风、或四种风速合成特征 。主控和风机模拟的参数修改权限向用户开放，用户可以自由定制风力机特征，选配吸收现实的测风仪数据 。主控功效实现机组并网控制，恒速运行，限功率运行，降功率运行，低电压穿越，机组脱网控制 。
FaceView监测以下参量：
?风速、风轮转速；
?驱动电机转子位置／速率、电流、电压、功率、输出转矩；
?发电机转子位置／速率、电流、电压、功率、输出转矩；
?变流器直流电压；
?网侧变流器输出电压、电流、功率；
?电网电压、电流、功率 。
风力发电模拟界面
曲线视察界面
参数设定界面
低电压实验
五、开放双馈风电变流器系统（说明）
算法类的函数开放，用户可以凭证自己的算法修改、挪用，如整流、逆变、电机控制的SVPWM和低电压穿越算法 。
开放内容如下：
1)双馈变流器所有电路板硬件原理图及BOM表(pdf版本)：控制板，电源板，信号板，电容板；
2)双馈变流器柜电气原理图及BOM表(pdf版本)；
3)开放控制板的debug接口，客户可以烧写自己的程序；
4)双馈变流器通讯协议(RS485)（免费）；
5)双馈变流器使用手册(免费)；
6)双馈变流器编程手册pdf版；
双馈变流器软件低电压穿越算法、整流器SVPWM算法和电机控制SVPWM算法的工程源文件，包括程序主框架、硬件驱动功效、硬件设置功效、通讯功效、�；すπА⒈嗦肫鞴πА⒉裳πА⑺嗷饭πА⒙瞬ê� 。低电压穿越算法、整流器SVPWM算法和电机控制SVPWM算法用户可以修改、挪用 。
双馈风电实验系统现场图如下：
六、可开设实验及科研教学内容
1)风力机模拟实验
2)低电压穿越实验
3)低电压穿越算法研究
4)直流母线电压控制实验
5)并网历程及一连实验
6)亚同步速、超同步速运行控制实验
7)风力发电并网功率因素调理
沪公网安备: 31011202011929号