[實用新型]風力發電模擬平臺

有效

• 申請號: 201520176203.6
• 申請日: 2015-03-27
• 公開（公告）號: CN204498039U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 郭利輝;王紅玲;張元敏;羅書克
• 申請（專利權）人: 許昌學院
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P101/15;H02P103/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種風力發電模擬平臺，其特征在于，所述風力發電模擬平臺包括：

拖動單元，包括二象限變頻器和異步電動機，所述二象限變頻器控制所述異步電動機轉速轉矩變化；

發電單元，包括四象限變頻器和異步發電機，所述四象限變頻器控制所述異步發電機并網發電或者離網發電，所述異步發電機與異步電動機之間連接軸相連接；

控制單元，包括可編程邏輯控制器、通信端和程序調試端，所述通信端為所述可編輯邏輯控制器和程序調試端提供通信指令，所述程序調試端為所述可編程邏輯控制器提供風速模型，所述可編輯邏輯控制器包括模擬輸出模塊、開關量輸出模塊和中央處理模塊，所述中央處理模塊給定所述異步電動機啟停指令和轉速指令，所述開關量輸出模塊給定所述二象變頻器轉速或轉矩切換指令，所述開關量輸出模塊給定所述異步發電機啟停指令，所述模擬輸出模塊給定所述四象限變頻器頻率指令；

測速單元，包括速度編碼器，所述速度編碼器測得所述連接軸轉速，將轉速值提供至所述中央處理模塊。

2.根據權利要求1所述的風力發電模擬平臺，其特征在于，所述異步電動機連接轉速齒輪箱，以降低所述連接軸轉速提升轉矩。

3.根據權利要求2所述的風力發電模擬平臺，其特征在于，所述程序調試端根據所述風速模型獲得給定風速，以及根據所述速度編碼器檢測到的轉速，計算出所述異步電動機的輸出轉矩，并將所述輸出轉矩通過所述開關量輸出模塊給定至所述二象限變頻器。

4.??根據權利要求3所述的風力發電模擬平臺，其特征在于，所述異步電動機設置磁通矢量轉矩控制結構，所述磁通矢量轉矩控制結構包括磁通調節器、電流調節器、磁通觀察器和三相PWM，所述開關量輸出模塊給定磁通至所述磁通調節器，給定轉矩至所述電流調節器，所述磁通觀察器檢測所述異步電動機三相定子電流和轉子轉速，并計算出轉子磁通及其轉角，并給定三相交流信號至所述三相PWM，所述三相PWM控制所述異步電動機矢量轉矩。

5.根據權利要求4所述的風力發電模擬平臺，其特征在于，所述四象限變頻器設置三相PWM并網逆變器。

6.根據權利要求5所述的風力發電模擬平臺，其特征在于，所述三相PWM并網逆變器包括依次連接的電壓外環PI調節器、電流內環PI調節器、電壓矢量空間運算器、電流和電壓的三相靜止坐標-兩相旋轉直角坐標變換器和電流三相靜止坐標-兩相靜止直角坐標變換器，所述電壓外環PI調節器從所述模擬輸出模塊獲得給定頻率，并給定所述電壓空間矢量運算器電壓矢量，所述電流內環PI調節器補償所述電壓矢量，電流和電壓的三相靜止坐標-兩相旋轉直角坐標變換器和電流三相靜止坐標-兩相靜止直角坐標變換器對電壓矢量和電流矢量進行變換。

7.根據權利要求6所述的風力發電模擬平臺，其特征在于，所述二象限變頻器包括電流傳感器，所述電流傳感器檢測所述異步電動機的三相電流矢量，并將三相電流矢量給定至所述磁通調節器。

8.根據權利要求1所述的風力發電模擬平臺，其特征在于，所述通信端與所述程序調試端通信方式為以太網，所述通信端與所述可編程邏輯控制器的通信方式為在所述以太網上掛載交換機。

9.根據權利要求1所述的風力發電模擬平臺，其特征在于，所述可編輯邏輯控制器包括電源模塊，所述電源模塊為所述風力發電模擬平臺提供24V?DC電源。

10.根據權利要求1所述的風力發電模擬平臺，其特征在于，所述可編輯邏輯控制器與所述二象限變頻器的通信方式為局域網路通訊協定。