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双馈风力发电实验系统
- [产品分类]：新能源景物互补太阳能实训
- [规格型号]：TW-SNY62
- [产品价钱]：询价
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产品详情
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 。
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；
5.0 kW背靠背变流器主要指标
|
项目指标 |
参数特征 |
项目指标 |
参数特征 |
|
变流器拓扑结构 |
双级背靠背 |
后级控制方法 |
稳固直流电压 |
|
额定流功率 |
5.0kW |
后级功率因数 |
>0.99 |
|
额定交流电流 |
15A |
直流母线电压 |
600V |
|
额定交流电压 |
380V |
最大直流电流 |
22A |
|
额定电网频率 |
50Hz |
电流总谐波畸变率（THD） |
<3%（额定功率） |
|
允许电网频率 |
48～50.5Hz |
最大效率 |
95% |
|
前级控制方法 |
功率控制 |
待机状态功耗 |
<40W |
|
前级功率因数 |
>0.99 |
冷却方法 |
强迫风冷 |
|
防护品级 |
IP21 |
标准通讯方法 |
RS485 |
2.3 装备主要设置参数
|
驱动变频器 |
容量品级 |
5.5KW |
|
电压品级 |
380V |
|
|
电机类型 |
异步/永磁同步电念头 |
|
|
调速规模 |
0-2000RPM |
|
|
控制方法 |
有PG矢量控制 ，弱磁控制 |
|
|
接口类型 |
RS485 |
|
|
控制环路 |
速率闭环 ，力矩闭环 |
|
|
精度 |
电压、电流、转速、位置、转矩的信号丈量 |
|
|
定制变流器 |
功率品级 |
5.5KW |
|
电压品级 |
380V |
|
|
功率拓扑 |
二电平背靠背 |
|
|
形状尺寸 |
（宽×深×高 ，mm）800×600×1600 |
|
|
电念头 |
额定功率 |
5.5KW |
|
额定转速 |
1500RPM |
|
|
同步转速 |
1800RPM |
|
|
额定电压 |
380V |
|
|
功率因数 |
0.9 |
|
|
发电机 |
类 型 |
双馈发电机 |
|
额定功率 |
5.0kW |
|
|
额定电压 |
380V |
|
|
额定频率 |
50Hz |
|
|
额定转速 |
1500rpm |
|
|
转速规模 |
0-2000rpm |
|
|
绝缘品级 |
F级 |
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
实验项目表
|
编号 |
名称 |
学生人数 |
类型 |
|
1 |
异步电机空载实验 |
每套机组3~5人 |
设计型 |
|
2 |
异步电机负载实验 |
每套机组3~5人 |
设计型 |
|
3 |
双馈感应电机空载实验 |
每套机组3~5人 |
设计型 |
|
4 |
双馈感应电机负载实验 |
每套机组3~5人 |
设计型 |
|
5 |
风力发电机启动并网实验 |
每套机组5~8人 |
设计型 |
|
6 |
风力发电机正常�；笛� |
每套机组5~8人 |
设计型 |
|
7 |
风力发电机异常�；� |
每套机组5~8人 |
设计型 |
|
8 |
风力发电机正常运行实验 |
每套机组5~8人 |
设计型 |
|
9 |
风力发电机脱网�；な笛� |
每套机组5~8人 |
设计型 |
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企业信息
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