[發(fā)明專利]雙饋式風(fēng)力發(fā)電仿真系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410266779.1
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN105226635B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莫旭杰;盧勇;宋建秀;蔣耀生;曹國榮;胡嬋娟;喻秋敏;萬宇賓;杜佳佳;劉紅文;蔣韜;李慧新
• 申請（專利權(quán)）人: 南車株洲電力機(jī)車研究所有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F17/50
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙)43008
• 代理人: 趙洪

1.一種雙饋式風(fēng)力發(fā)電仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真，其特征在于，包括：電網(wǎng)(1)、主變壓器(2)、發(fā)電機(jī)(3)、交流電感(4)、網(wǎng)側(cè)變流器(5)、斬波器(7)、斬波電阻(8)和機(jī)側(cè)變流器(9)；所述發(fā)電機(jī)(3)的網(wǎng)側(cè)與所述主變壓器(2)的低壓側(cè)相連，所述發(fā)電機(jī)(3)的機(jī)側(cè)依次經(jīng)所述機(jī)側(cè)變流器(9)、所述機(jī)側(cè)變流器(9)與所述網(wǎng)側(cè)變流器(5)之間的直流母線(6)、網(wǎng)側(cè)變流器(5)、交流電感(4)連接至所述主變壓器(2)的低壓側(cè)，所述主變壓器(2)的高壓側(cè)接入所述電網(wǎng)(1)；所述斬波器(7)與所述斬波電阻(8)相連并組成斬波單元，所述斬波單元連接在所述直流母線(6)上；所述仿真系統(tǒng)還包括控制裝置(11)、主控動態(tài)鏈接庫(17)和變流器動態(tài)鏈接庫(18)，所述控制裝置(11)分別與所述發(fā)電機(jī)(3)、網(wǎng)側(cè)變流器(5)、機(jī)側(cè)變流器(9)相連，所述控制裝置(11)進(jìn)一步包括風(fēng)速模塊(12)、風(fēng)力機(jī)模塊(13)、傳動鏈模塊(14)、測量模塊(15)和接口模塊(16)；

所述風(fēng)速模塊(12)模擬實際風(fēng)場的風(fēng)況，生成恒風(fēng)速信號或變風(fēng)速信號，或根據(jù)實際風(fēng)場采集風(fēng)速信號進(jìn)行回放；

所述測量模塊(15)通過接口模塊(16)與所述風(fēng)力機(jī)模塊(13)、網(wǎng)側(cè)變流器(5)、機(jī)側(cè)變流器(9)相連，對所述風(fēng)力機(jī)模塊(13)、網(wǎng)側(cè)變流器(5)、機(jī)側(cè)變流器(9)的相關(guān)信號進(jìn)行檢測；

所述風(fēng)力機(jī)模塊(13)與所述風(fēng)速模塊(12)相連，所述風(fēng)力機(jī)模塊(13)實現(xiàn)風(fēng)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換；

所述傳動鏈模塊(14)連接在所述風(fēng)力機(jī)模塊(13)與所述發(fā)電機(jī)(3)之間，實現(xiàn)所述風(fēng)力機(jī)模塊(13)與發(fā)電機(jī)(3)之間傳動部件的耦合；

所述接口模塊(16)與主控動態(tài)鏈接庫(17)、變流器動態(tài)鏈接庫(18)分別相連，所述變流器動態(tài)鏈接庫(18)存儲有所述網(wǎng)側(cè)變流器(5)和機(jī)側(cè)變流器(9)的控制數(shù)據(jù)及控制程序，所述主控動態(tài)鏈接庫(17)存儲有除所述網(wǎng)側(cè)變流器(5)和機(jī)側(cè)變流器(9)的控制數(shù)據(jù)以外的控制數(shù)據(jù)及控制程序，所述接口模塊(16)實現(xiàn)對所述主控動態(tài)鏈接庫(17)、變流器動態(tài)鏈接庫(18)控制數(shù)據(jù)的調(diào)用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙饋式風(fēng)力發(fā)電仿真系統(tǒng)，其特征在于：所述仿真系統(tǒng)還包括低壓穿越單元(10)，所述低壓穿越單元(10)連接在所述發(fā)電機(jī)(3)的機(jī)側(cè)，所述機(jī)側(cè)變流器(9)與低壓穿越單元(10)均內(nèi)置在所述發(fā)電機(jī)(3)中；所述低壓穿越單元(10)用于當(dāng)包括電網(wǎng)(1)的電壓突然跌落在內(nèi)的故障導(dǎo)致所述直流母線(6)的電壓或所述發(fā)電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)子電流上升到一定閥值時，使所述發(fā)電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)子和機(jī)側(cè)變流器(9)產(chǎn)生旁路，將能量消耗，使所述雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實現(xiàn)低壓穿越；所述斬波單元用于當(dāng)包括電網(wǎng)(1)的電壓驟升在內(nèi)的故障導(dǎo)致所述直流母線(6)上的電壓或所述發(fā)電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)子電流上升到一定閥值時，釋放所述直流母線(6)上的能量，從而降低所述直流母線(6)上的電壓，使所述雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實現(xiàn)高電壓穿越。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙饋式風(fēng)力發(fā)電仿真系統(tǒng)，其特征在于：所述風(fēng)力機(jī)模塊(13)包括氣動單元(19)和風(fēng)輪轉(zhuǎn)子動態(tài)單元(20)，所述氣動單元(19)根據(jù)來自于所述風(fēng)速模塊(12)的風(fēng)速信號和葉片槳距角，以及所述風(fēng)輪轉(zhuǎn)子動態(tài)單元(20)反饋回來的風(fēng)輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和風(fēng)速校正信號，輸出旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和軸向轉(zhuǎn)矩至所述風(fēng)輪轉(zhuǎn)子動態(tài)單元(20)；所述風(fēng)輪轉(zhuǎn)子動態(tài)單元(20)根據(jù)輪轂轉(zhuǎn)速、葉片槳距角、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和軸向轉(zhuǎn)矩信號，形成最終的輪轂輸出轉(zhuǎn)矩，并輸出至所述傳動鏈模塊(14)。