一種全開放可實(shí)時(shí)監(jiān)控式雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，尤其涉及一種全開放可實(shí)時(shí)監(jiān)控式雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組因其變頻器容量小，能量可雙向流動(dòng)等特點(diǎn)逐步成為大型風(fēng)電場(chǎng)的主要機(jī)型。但是由于客觀氣象條件的復(fù)雜性，以及實(shí)際風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等因素使得在實(shí)驗(yàn)室對(duì)其研究變得很困難。因此，在實(shí)驗(yàn)室建立一套有效的風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并在該平臺(tái)上進(jìn)行控制策略研究，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]目前常見的風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通常有兩類:一種是利用軟件來搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(比如EMTP-RV軟件，WTS軟件)，這種系統(tǒng)通常沒有硬件接入，僅僅停留在仿真階段，因此，可靠性較低。另一種是利用DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)和PLC(可編程邏輯控制器)作為核心控制器，以直流電動(dòng)機(jī)模擬風(fēng)力機(jī)搭建的使用平臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)雖然接入硬件，但是采用DSP實(shí)現(xiàn)控制算法，編程繁瑣，且監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，性能較差，不易實(shí)時(shí)監(jiān)控。除此之外，一些實(shí)驗(yàn)平臺(tái)也利用LabVIEW軟件搭建，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)可視化等性能，但是其底層代碼不開放，并且控制算法仍由DSP實(shí)現(xiàn)，實(shí)時(shí)性相對(duì)較差，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)人員必須在完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)后，才可以獲得相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出相應(yīng)的改進(jìn)或者調(diào)整，實(shí)驗(yàn)效率較低，造成人力物力的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種全開放可實(shí)時(shí)監(jiān)控式雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)實(shí)時(shí)性較差的問題。
[0005]本發(fā)明提供一種全開放可實(shí)時(shí)監(jiān)控式雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，所述全開放可實(shí)時(shí)監(jiān)控式雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括:雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)、雙電平脈沖寬度調(diào)制型變流器、編碼器、實(shí)時(shí)控制器、監(jiān)控系統(tǒng)以及并網(wǎng)斷路器，其中，所述實(shí)時(shí)控制器的一端與所述雙電平脈沖寬度調(diào)制型變流器電相連，所述實(shí)時(shí)控制器的另一端通過以太網(wǎng)與所述監(jiān)控系統(tǒng)電相連;所述編碼器的一端與所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)電相連，所述編碼器的另一端與所述實(shí)時(shí)控制器電相連;所述并網(wǎng)斷路器與所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)電連接。
[0006]優(yōu)選的，所述雙電平脈沖寬度調(diào)制型變流器包括轉(zhuǎn)子側(cè)雙電平脈沖寬度調(diào)制型變流器和網(wǎng)側(cè)雙電平脈沖寬度調(diào)制型變流器，所述轉(zhuǎn)子側(cè)雙電平脈沖寬度調(diào)制型變流器的一端電連接所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)，所述轉(zhuǎn)子側(cè)雙電平脈沖寬度調(diào)制型變流器的另一端電連接所述網(wǎng)側(cè)雙電平脈沖寬度調(diào)制型變流器。
[0007]優(yōu)選的，所述全開放可實(shí)時(shí)監(jiān)控式雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還包括:變頻器和交流異步電動(dòng)機(jī)，所述交流異步電動(dòng)機(jī)的一端電連接所述變頻器，所述交流異步電動(dòng)機(jī)的另一端電連接所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)。
[0008]優(yōu)選的，所述全開放可實(shí)時(shí)監(jiān)控式雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還包括直流電容和與所述直流電容電連接的電容充電器，所述直流電容的一端電連接所述雙電平脈沖寬度調(diào)制型變流器，所述直流電容的另一端電連接實(shí)時(shí)控制器。
[0009]優(yōu)選的，所述全開放可實(shí)時(shí)監(jiān)控式雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還包括無源濾波器，所述無源濾波器與所述網(wǎng)側(cè)雙電平脈沖寬度調(diào)制型變流器電連接。
[0010]本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果:
[0011]本發(fā)明提供一種全開放可實(shí)時(shí)監(jiān)控式雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，所述全開放可實(shí)時(shí)監(jiān)控式雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括:雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)、雙電平脈沖寬度調(diào)制型變流器、編碼器、實(shí)時(shí)控制器、監(jiān)控系統(tǒng)以及并網(wǎng)斷路器，其中，所述實(shí)時(shí)控制器的一端與所述雙電平脈沖寬度調(diào)制型變流器電相連，所述實(shí)時(shí)控制器的另一端通過以太網(wǎng)與所述監(jiān)控系統(tǒng)電相連;所述編碼器的一端與所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)電相連，所述編碼器的另一端與所述實(shí)時(shí)控制器電相連;所述并網(wǎng)斷路器與所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)電連接。本發(fā)明提供一種全開放可實(shí)時(shí)監(jiān)控式雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中增加實(shí)時(shí)控制器以及監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制器通過以太網(wǎng)實(shí)時(shí)交互，二者相互配合，完成對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)，使得實(shí)驗(yàn)人員在雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)的過程中，即可通過監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)可視化地監(jiān)控雙饋發(fā)電機(jī)的電信號(hào)及物理信號(hào)，及時(shí)更正實(shí)驗(yàn)流程以及數(shù)據(jù)，為研究雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)，最大功率跟蹤及低壓穿越性能等實(shí)驗(yàn)提供一個(gè)可視、實(shí)時(shí)和全開放環(huán)境。
[0012]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種全開放可實(shí)時(shí)監(jiān)控式雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置的例子。
[0015]本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其它實(shí)施例的不同之處。
[0016]請(qǐng)參看圖1，所示為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種全開放可實(shí)時(shí)監(jiān)控式雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]由圖1可知，本發(fā)明提供一種全開放可實(shí)時(shí)監(jiān)控式雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，所述全開放可實(shí)時(shí)監(jiān)控式雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括:雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)、雙電平脈沖寬度調(diào)制型變流器、編碼器、實(shí)時(shí)控制器、監(jiān)控系統(tǒng)以及并網(wǎng)斷路器，其中，所述實(shí)時(shí)控制器的一端與所述雙電平脈沖寬度調(diào)制型變流器電相連，所述實(shí)時(shí)控制器的另一端通過以太網(wǎng)與所述監(jiān)控系統(tǒng)電相連;所述編碼器的一端與所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)電相連，所述編碼器的另一端與所述實(shí)時(shí)控制器電相連;所述并網(wǎng)斷路器與所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)電連接。
[0018]本實(shí)施例提供的雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)用于發(fā)出電信號(hào)；
[0019]雙電平脈沖寬度調(diào)制型變流器(雙電平PWM變流器)與所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)電連接，用于控制雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電信號(hào)；
[0020]編碼器與雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)電連接，用于采集雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；
[0021]并網(wǎng)斷路器，用于當(dāng)滿足并網(wǎng)條件時(shí)，對(duì)雙饋發(fā)電機(jī)進(jìn)行并網(wǎng)操作，雙電平PWM變流器在并網(wǎng)前，控制雙饋發(fā)電機(jī)中定子的輸出電壓，使其達(dá)到并網(wǎng)條件，即使其與電網(wǎng)電壓同幅值，同頻率，同相位;在并網(wǎng)后，控制轉(zhuǎn)子電流的有功、無功參數(shù)，以控制雙饋發(fā)電機(jī)的有功及無功功率，以進(jìn)行最大功率跟蹤；
[0022]實(shí)時(shí)控制器的一端與編碼器電連接，另一端與雙電平PffM變流器電連接，實(shí)時(shí)控制器用于接收對(duì)編碼器采集的的雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)速對(duì)雙電平PWM變流器進(jìn)行控制；
[0023]監(jiān)控系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制器電連接，并實(shí)時(shí)交