專利名稱：風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率測(cè)試方法及試驗(yàn)裝置的制作方法
風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率測(cè)試方法及試驗(yàn)裝置
所屬領(lǐng)域
本發(fā)明屬于一種設(shè)備的檢測(cè)試驗(yàn)方法及試驗(yàn)裝置，尤其是一種兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組整機(jī) 全功率測(cè)試方法及試驗(yàn)裝置，主要用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙(不包括輪 轂和葉片)在風(fēng)電場的運(yùn)行工況，觀lj試風(fēng)電機(jī)組整機(jī)的輸出特性。
背景技術(shù)：
由于國家大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，鼓勵(lì)國產(chǎn)大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，從引進(jìn)一消化一吸收 一自主研發(fā)過程中，兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組整機(jī)試驗(yàn)顯得尤為重要，它能驗(yàn)證新產(chǎn)品的性能、 縮短研制和調(diào)試周期，降低產(chǎn)品的故障率，為風(fēng)電機(jī)組的國產(chǎn)化提供保證。在國內(nèi)，風(fēng) 電機(jī)組各部件的測(cè)試方法及試驗(yàn)裝置己有，暫無在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下模擬風(fēng)電機(jī)組整機(jī)運(yùn)行 并進(jìn)行相應(yīng)測(cè)試的手段和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷提供一種風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率測(cè)試方法及試驗(yàn) 裝置，該種測(cè)試方法及試驗(yàn)裝置可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)風(fēng)電機(jī)組整機(jī)進(jìn)行全功率測(cè)試。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) 一種風(fēng)電機(jī)纟且整機(jī)全功率試驗(yàn)測(cè)試方法，采用雙 機(jī)組能量回饋法進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率試驗(yàn)，即兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙按背靠背的方式安 裝，其中一套機(jī)艙做電動(dòng)運(yùn)行(拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組)、另一套機(jī)艙做發(fā)電運(yùn)行(試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組)。 電網(wǎng)提供的能量通過拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組側(cè)的變流柜，給拖動(dòng)電機(jī)提供電能，拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組通 過主軸及聯(lián)軸器帶動(dòng)試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，并為試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組提供所需轉(zhuǎn)矩；試驗(yàn)風(fēng)電機(jī) 組產(chǎn)生的電能再通過變流柜反饋給拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組。試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組在不同工況運(yùn)行時(shí)，通 過測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)出試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組的輸出特性。'
根據(jù)上述風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率試驗(yàn)測(cè)試方法所開發(fā)的風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率試驗(yàn)測(cè)試 裝置是 一種風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率試驗(yàn)平臺(tái)，包括兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙、主電路供電系統(tǒng)、 控制系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、兩風(fēng)電機(jī)組的機(jī)械安裝設(shè)備等。所述的兩套風(fēng)電機(jī)組 機(jī)艙中， 一套為做電動(dòng)運(yùn)行的拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組；另一套為做發(fā)電運(yùn)行的試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組。所述的風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、齒輪箱、主軸、主框架、變流柜、剎車系統(tǒng)、 偏航系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、油冷系統(tǒng)等。
所述的控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線控制技術(shù)，具備計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制與按鈕手動(dòng)控制兩種 操作方式，這兩種操作方式相互獨(dú)立；實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)平臺(tái)的集中統(tǒng)一控制，在本試驗(yàn)平臺(tái)上 實(shí)現(xiàn)集中控制風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行試驗(yàn)?？刂葡到y(tǒng)的功能是實(shí)現(xiàn)主電路設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和檢測(cè)， 確保主電路供電系統(tǒng)的安全性。
所述的測(cè)試系統(tǒng)采用虛擬儀器技術(shù)，能在線檢測(cè)所有測(cè)試數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)這些數(shù) 據(jù)的實(shí)時(shí)采集、分析和存儲(chǔ)。測(cè)試系統(tǒng)主要完成雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)及變流柜電量檢測(cè)、機(jī) 組轉(zhuǎn)速檢測(cè)、溫度檢測(cè)(包括發(fā)電機(jī)、變流柜、齒輪箱、冷卻循環(huán)水、油壓泵站、伺服 驅(qū)動(dòng)電機(jī)等)、振動(dòng)檢測(cè)(包括機(jī)架、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等)、噪聲測(cè)試等。
本發(fā)明具有如下有益效果
1、 本發(fā)明采用雙機(jī)組能量回饋法，節(jié)約電能；同時(shí)兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙按背靠背的方 式安裝，機(jī)械安裝設(shè)備簡單，安裝方便快捷；
2、 本發(fā)明控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線控制技術(shù)，具有很強(qiáng)的兼容性和可擴(kuò)展性；
3、 本發(fā)明測(cè)試系統(tǒng)采用虛擬儀器技術(shù)，能在線檢測(cè)風(fēng)電機(jī)組的輸出特性參數(shù)，包括 機(jī)組輸出電能的電壓、電流、最大功率、無功功率、電壓波動(dòng)、諧波、溫度、振動(dòng)、機(jī) 組轉(zhuǎn)速等，可完成風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)速與輸出電能間的關(guān)系特性曲線，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)這些數(shù)據(jù)的 實(shí)時(shí)采集、分析和存儲(chǔ)。


圖1試驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)總圖
圖2試驗(yàn)平臺(tái)主電路原理圖
圖3試驗(yàn)平臺(tái)控制原理圖
圖4試驗(yàn)平臺(tái)測(cè)試原理圖
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。通過附圖1可以看出本發(fā)明為一種風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率試驗(yàn)平臺(tái)，釆用雙機(jī)組能量 回饋法進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率試驗(yàn)，即兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙按背靠背的方式安裝，其中 一套機(jī)艙做電動(dòng)運(yùn)行為拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組、另一套機(jī)艙做發(fā)電運(yùn)行為試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組。拖動(dòng)風(fēng) 電機(jī)組內(nèi)設(shè)有變流柜，變流柜通過控制電路分別電網(wǎng)和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組連接，電網(wǎng)提供的 能量通過拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組側(cè)的變流柜，給拖動(dòng)電機(jī)提供啟動(dòng)電能，拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組通過主軸 及聯(lián)軸器帶動(dòng)試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，并為試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組提供所需轉(zhuǎn)矩；試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生 的電能再通過變流柜反饋給拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組。通過設(shè)置試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組不同工況運(yùn)行條件， 在通過測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)出試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組的輸出特性。
整個(gè)風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率試驗(yàn)裝置包括兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙、主電路供電系統(tǒng)、控制' 系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、兩風(fēng)電機(jī)組的機(jī)械安裝設(shè)備等。兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙按背靠 背的方式安裝，' 一套機(jī)艙做電動(dòng)運(yùn)行為拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組、另一套機(jī)艙做發(fā)電運(yùn)行為試驗(yàn)風(fēng) 電機(jī)組；兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙的主軸通過萬向連軸器連接。各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下
風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙，包括試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙1和拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙13兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙， 每一套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)都裝有主軸3、主框架4、偏航系統(tǒng)5、齒輪箱6、機(jī)械剎車系統(tǒng)8、 液壓冷卻系統(tǒng)9、發(fā)電機(jī)IO、變流柜ll、風(fēng)速風(fēng)向儀12及其它的輔助設(shè)備。兩套風(fēng)電機(jī) 組機(jī)艙進(jìn)行背靠背安裝，見圖l，試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙1和拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙13通過萬向 連軸器2安裝連接；主軸3安裝在主框架4內(nèi)，主軸3與齒輪箱6連接，齒輪箱6又與 發(fā)電機(jī)10連接；機(jī)械剎車系統(tǒng)8安裝在齒輪箱6與發(fā)電機(jī)10之間，在發(fā)電機(jī)10旁邊設(shè) 有液壓冷卻系統(tǒng)9;變流柜11安裝在機(jī)艙1的尾部；在主框架4下設(shè)有偏航系統(tǒng)5。機(jī) 艙1的底部為機(jī)械安裝工裝7,機(jī)械安裝工裝7安裝在試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙1和拖動(dòng)風(fēng)電機(jī) 組機(jī)艙13共用的試驗(yàn)平臺(tái)上。
試驗(yàn)時(shí)，先采用輔助系統(tǒng)24拖動(dòng)兩風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙1和13運(yùn)轉(zhuǎn)至機(jī)組啟動(dòng)所需轉(zhuǎn)速， 兩機(jī)組啟動(dòng)完成后，拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組13做電動(dòng)運(yùn)行，通過萬向連軸器2"拖動(dòng)試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組 1運(yùn)轉(zhuǎn)，為試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組1提供試驗(yàn)所需的轉(zhuǎn)矩，完成試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組1的負(fù)載試驗(yàn)。試驗(yàn) 風(fēng)電機(jī)組1產(chǎn)生的電能通過主電路供電系統(tǒng)21反饋回拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙13，主電路供電系統(tǒng)提供的電能僅為試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙1和拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙13的損耗，既實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn) 風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙1的負(fù)載試驗(yàn)，又節(jié)省能量。
所述的主電路系統(tǒng)見圖2，包括主電路供電系統(tǒng)電路21、拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組電路22、 試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電路23、輔助系統(tǒng)電路24。其中拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組電路22和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電 路23并接于主龜路供電系統(tǒng)電路21，主電路供電系統(tǒng)電路21為拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組電路22 和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電路23提供電源，在拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組電路22和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電路23內(nèi)安 裝有供電電源檢測(cè)元件；拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組電機(jī)為試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電機(jī)提供所需的轉(zhuǎn)矩，拖動(dòng) 風(fēng)電機(jī)組電機(jī)做電動(dòng)運(yùn)行，試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電機(jī)做發(fā)電運(yùn)行，試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電機(jī)的電能通 過主電路供電系統(tǒng)電路21反饋回拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組，所以主電路供電系統(tǒng)電路21提供的電 能僅為拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組電路22和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電路23的能耗。輔助系統(tǒng)24的功能是在拖 動(dòng)風(fēng)電機(jī)組和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，拖動(dòng)拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到拖動(dòng) 風(fēng)電機(jī)組和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組的啟動(dòng)轉(zhuǎn)速，當(dāng)拖動(dòng)風(fēng)'電機(jī)組和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組啟動(dòng)成功后，輔 助系統(tǒng)24自動(dòng)停止運(yùn)行。試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電路23中安裝有試驗(yàn)電機(jī)電量檢測(cè)元件、溫度 檢測(cè)元件、振動(dòng)檢測(cè)元件、變流器輸出電能檢測(cè)元件等，其目的是檢測(cè)試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組試 驗(yàn)1的運(yùn)行特性和輸出特性。
所述的控制系統(tǒng)見圖3，采用現(xiàn)場總線控制技術(shù)，具備計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制與按鈕手 動(dòng)控制兩種操作方式，這兩種操作方式相互獨(dú)立；實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)平臺(tái)的集中統(tǒng)一控制，在本 試驗(yàn)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)集中控制風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行試驗(yàn)?？刂葡到y(tǒng)的功能是實(shí)現(xiàn)主電路設(shè)備的遠(yuǎn)程 控制和檢測(cè)，確保主電路供電系統(tǒng)的安全性。其中，數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)41見圖4，控制操 作計(jì)算機(jī)31作為人機(jī)接口相連，主要完成指令發(fā)送、狀態(tài)監(jiān)視及試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，實(shí) 現(xiàn)試驗(yàn)平臺(tái)的集中統(tǒng)一控制；控制操作計(jì)算機(jī)31分別與可編程控制器32、拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組 主控制器33和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組主控制器34連接，可編程控制器32、拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組主控制 器33和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組主控制器34又分別連接有第一控制量35、第二控制量36和第三控 制量37?？删幊炭刂破?2主要完成試驗(yàn)平臺(tái)的開關(guān)分?jǐn)唷⑦壿嬤B鎖、安全鏈控制；拖動(dòng) 風(fēng)電機(jī)組主控制器33主要完成拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行控制，試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組主控制器34主
8要完成試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行控制，通過現(xiàn)場總線和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)釆集計(jì)算 機(jī)41、可編程控制器32、拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組主控制器33、試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組主控制器34與控制 操作計(jì)算機(jī)31之間的數(shù)據(jù)通訊和現(xiàn)場實(shí)時(shí)控制的有機(jī)組合。所述的測(cè)試系統(tǒng)見圖4，是一套計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)41、數(shù)據(jù) 采集設(shè)備42、電機(jī)功率分析設(shè)備43和溫度檢測(cè)設(shè)備44幾部分。其中，數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī) 41分別通過電線與數(shù)據(jù)采集設(shè)備42、電機(jī)功率分析設(shè)備43和溫度檢測(cè)設(shè)備44電連接， 而數(shù)據(jù)采集設(shè)備42與電量檢測(cè)元件45通過電線電連接；電機(jī)功率分析設(shè)備43則同時(shí)與 電量檢測(cè)元件46和轉(zhuǎn)速檢測(cè)元件47通過電線電連接；溫度檢測(cè)設(shè)備44則通過電線與溫 度檢測(cè)元件48電連接。數(shù)據(jù)采集設(shè)備42、電機(jī)功率分析設(shè)備43和溫度檢測(cè)設(shè)備44主要 完成試驗(yàn)發(fā)電機(jī)電參數(shù)的檢測(cè)、變流器輸出電參數(shù)的檢測(cè)、試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組輸出電參數(shù)的 檢測(cè)、電網(wǎng)輸入電參數(shù)的檢測(cè)、風(fēng)電機(jī)組溫度檢測(cè)和水壓、油壓等參數(shù)的檢測(cè)、分析，口 存儲(chǔ)，并將分析結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)一由數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)41匯總后以Ethernet通訊的方式上傳至 控制操作計(jì)算機(jī)31進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和試驗(yàn)報(bào)表的生成、打印等。數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)41主 要完成數(shù)據(jù)采集設(shè)備42、電機(jī)功率分析設(shè)備43和溫度檢測(cè)設(shè)備44的統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)分 析和存儲(chǔ)，并將分析結(jié)果數(shù)據(jù)上傳至控制操作計(jì)算機(jī)31;所述的數(shù)據(jù)采集設(shè)備42為基于 PXI總線設(shè)計(jì)的32路高速數(shù)據(jù)采集設(shè)備，主要完成變流器輸出電參數(shù)的檢測(cè)、試驗(yàn)風(fēng)電 機(jī)組輸出電參數(shù)的檢測(cè)、電網(wǎng)輸入電參數(shù)的檢測(cè)、風(fēng)電機(jī)組溫度檢測(cè)和水壓、油壓等參 數(shù)的檢測(cè)；所述的電機(jī)功率分析設(shè)備43為嵌入式雙繞組電機(jī)功率分析設(shè)備，主要完成試 驗(yàn)發(fā)電機(jī)雙繞組的電壓和電流、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速采集，分析試驗(yàn)發(fā)電機(jī)電能的相位、相序、 電壓電流不平衡度、畸變率、諧波、有功、無功、效率等；所述的溫度檢測(cè)設(shè)備44為試 驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行溫度檢測(cè)設(shè)備，主要完成齒輪箱去水溫度、回水溫度、軸承溫度、齒輪 油溫度；發(fā)電機(jī)U相線圈溫度、V相線圈溫度、W相線圈溫度、DE軸承溫度、'NDE軸 承溫度；機(jī)艙柜內(nèi)溫度、線路扼流溫度、發(fā)電機(jī)扼流溫度、變流柜柜內(nèi)溫度、電源柜柜 內(nèi)溫度、控制柜柜內(nèi)溫度、環(huán)境溫度等溫度信號(hào)的測(cè)量。
權(quán)利要求
1、一種風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率測(cè)試方法，其特征在于采用雙機(jī)組能量回饋法進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率試驗(yàn)，將兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙按背靠背的方式安裝，其中一套機(jī)艙做電動(dòng)運(yùn)行為拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組、另一套機(jī)艙做發(fā)電運(yùn)行為試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組；電網(wǎng)提供的能量通過拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組側(cè)的變流柜，給拖動(dòng)電機(jī)提供電能，拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組通過主軸及聯(lián)軸器帶動(dòng)試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，并為試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組提供所需轉(zhuǎn)矩；試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生的電能再通過變流柜反饋給拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組；試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組在不同工況運(yùn)行時(shí)，通過測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)出試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組的輸出特性。
2、 如權(quán)利要求2所述的風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率測(cè)試方法，其特征在于所述的風(fēng)電機(jī)組整 機(jī)全功率試驗(yàn)是先采用輔助系統(tǒng)拖動(dòng)兩風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙運(yùn)轉(zhuǎn)至機(jī)組啟動(dòng)所需轉(zhuǎn)速，兩機(jī) 組啟動(dòng)完成后，拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組做電動(dòng)運(yùn)行，拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組通過萬向連軸器拖動(dòng)試驗(yàn)風(fēng) 電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，為提供試驗(yàn)所需的轉(zhuǎn)矩，完成的負(fù)載試驗(yàn)；試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生的電能通 過主電路供電系統(tǒng)反饋回拖動(dòng)兩風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙。
3、 一種實(shí)驗(yàn)室內(nèi)風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率測(cè)試裝置，其特征在于風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率試驗(yàn) 裝置包括兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙、主電路供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、兩 風(fēng)電機(jī)組的機(jī)械安裝設(shè)備；兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙中一套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙做電動(dòng)運(yùn)行為拖動(dòng) 風(fēng)電機(jī)組、另一套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙做發(fā)電運(yùn)行為試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組；兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙相互 背靠背的方式安裝，通過萬向連軸器連接。
4、 如權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率測(cè)試裝置，其特征在于所述的風(fēng) 電機(jī)組機(jī)艙，包括試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙和拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙，每一套 風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)都裝有主軸、主框架、偏航系統(tǒng)、齒輪箱、機(jī)械剎車系統(tǒng)、液壓冷卻 系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、變流柜、風(fēng)速風(fēng)向儀及其它的輔助設(shè)備；兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙進(jìn)行背靠 背安裝，試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙和拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙通過萬向連軸器安裝連接。
5、 如權(quán)利要求2所述的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率測(cè)試裝置，其特征在于所述的主 軸安裝在主框架內(nèi)，主軸與齒輪箱連接，齒輪箱又與發(fā)電機(jī)連接；機(jī)械剎車系統(tǒng)安裝在齒輪箱與發(fā)電機(jī)之間，在發(fā)電機(jī)旁邊設(shè)有液壓冷卻系統(tǒng)；變流柜安裝在機(jī)艙的尾部; 在主框架下設(shè)有偏航系統(tǒng)。
6、 如權(quán)利要求2所述的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率測(cè)試裝置，其特征在于所述的機(jī) 艙的底部為機(jī)械安裝工裝，機(jī)械安裝工裝安裝在試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙和拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組機(jī) 艙共用的試驗(yàn)平臺(tái)上。
7、 如權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率測(cè)試裝置，其特征在于所述的所 述的主電路系統(tǒng)包括主電路供電系統(tǒng)電路、拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組電路、試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電路、 輔助系統(tǒng)電路；其中拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組電路和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電路并接于主電路供電系統(tǒng)電 路，主電路供電系統(tǒng)電路為拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組電路和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電路提供電源，在拖動(dòng) 風(fēng)電機(jī)組電路和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電路'內(nèi)安裝有供電電源檢測(cè)元件；拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組電機(jī)為 試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電機(jī)提供所需的轉(zhuǎn)矩，拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組電機(jī)做電動(dòng)運(yùn)行，試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電 機(jī)做發(fā)電運(yùn)行，試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電機(jī)的電能通過主電路供電系統(tǒng)電路反饋回拖動(dòng)風(fēng)電機(jī) 組；試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組電路中安裝有試驗(yàn)電機(jī)電量檢測(cè)元件、溫度檢測(cè)元件、振動(dòng)檢測(cè)元 件、變流器輸出電能檢測(cè)元件。
8、 如權(quán)利要求2所述的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率測(cè)試裝置，其特征在于:、所述的控 制系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線控制技術(shù)，具備計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制與按鈕手動(dòng)控制兩種操作方式， 這兩種操作方式相互獨(dú)立；其中，數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)與控制操作計(jì)算機(jī)作為人機(jī)接口相 連；控制操作計(jì)算機(jī)分別與可編程控制器、拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組主控制器和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組主 控制器連接，可編程控制器、拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組主控制器和試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組主控制器又分別 連接有第一控制量、第二控制量和第三控制量。
9、 如權(quán)利要求2所述的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率測(cè)試裝置，其特征在于所述的測(cè) 試系統(tǒng)是一套計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、電機(jī)功率分析 設(shè)備和溫度檢測(cè)設(shè)備幾部分；其中，數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)分別通過電線與數(shù)據(jù)采集設(shè)備、 電機(jī)功率分析設(shè)備禾財(cái)顯度檢測(cè)設(shè)備電連接，而數(shù)據(jù)采集設(shè)備與電量檢測(cè)元件通過電線電連接；電機(jī)功率分析設(shè)備則同時(shí)與電量檢測(cè)元件和轉(zhuǎn)速檢測(cè)元件通過電線電連接；溫度檢測(cè)設(shè)備則通過電線與溫度檢測(cè)元件電連接。
10、如權(quán)利要求7所述的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率測(cè)試裝置，其特征在于所述的 數(shù)據(jù)采集設(shè)備為基于PXI總線設(shè)計(jì)的32路高速數(shù)據(jù)采集設(shè)備；所述的電機(jī)功率分析 設(shè)備為嵌入式雙繞組電機(jī)功率分析設(shè)備；所述的溫度檢測(cè)設(shè)備為試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行溫 度檢測(cè)設(shè)備。
全文摘要
風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率測(cè)試方法及試驗(yàn)裝置，采用雙機(jī)組能量回饋法進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組整機(jī)全功率試驗(yàn)，將兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙按背靠背的方式安裝，其中一套機(jī)艙做電動(dòng)運(yùn)行為拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組、另一套機(jī)艙做發(fā)電運(yùn)行為試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組；電網(wǎng)提供的能量通過拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組側(cè)的變流柜，給拖動(dòng)電機(jī)提供電能，拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組通過主軸及聯(lián)軸器帶動(dòng)試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，并為試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組提供所需轉(zhuǎn)矩；試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生的電能再通過變流柜反饋給拖動(dòng)風(fēng)電機(jī)組；試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組在不同工況運(yùn)行時(shí)，通過測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)出試驗(yàn)風(fēng)電機(jī)組的輸出特性。本發(fā)明采用雙機(jī)組能量回饋法，節(jié)約電能；同時(shí)兩套風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙按背靠背的方式安裝，機(jī)械安裝設(shè)備簡單，安裝方便快捷；并由于采用現(xiàn)場總線控制技術(shù)，具有很強(qiáng)的兼容性和可擴(kuò)展性；同時(shí)本發(fā)明測(cè)試系統(tǒng)采用虛擬儀器技術(shù)，能在線檢測(cè)風(fēng)電機(jī)組的輸出特性參數(shù)。
文檔編號(hào)G01R31/34GK101629990SQ200910044129
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月17日
發(fā)明者岳 佘, 偉 葉, 唐建平, 歐陽華, 王立鵬, 董紅云, 智 譚, 勝 谷, 鄭錫芳, 郭知彼, 阮向艷 申請(qǐng)人:南車株洲電力機(jī)車研究所有限公司