[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于實(shí)時(shí)控制器的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)測(cè)試和研發(fā)平臺(tái)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910604617.7
• 申請(qǐng)日: 2019-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110262462A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛璽童;韓非
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 商飛信息科技（上海）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B23/02
• 分類(lèi)號(hào): G05B23/02
• 代理公司: 上海驍象知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31315
• 代理人: 劉佳

1.一種基于實(shí)時(shí)控制器的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)測(cè)試和研發(fā)平臺(tái)，其特征在于，包括：

PC機(jī)，用于通過(guò)模擬軟件模擬設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)控制算法，同時(shí)還通過(guò)顯示器顯示界面顯示各個(gè)設(shè)備的基本參數(shù)、工況；

實(shí)時(shí)控制器，用于運(yùn)行PC機(jī)建立的模擬模型；PC機(jī)信號(hào)端與實(shí)時(shí)控制器信號(hào)端通訊連接；

變頻器，用于控制風(fēng)力模擬電機(jī)輸入電源的頻率，從而調(diào)節(jié)風(fēng)力模擬電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；

風(fēng)力模擬電機(jī)，用于過(guò)設(shè)定轉(zhuǎn)矩來(lái)模擬風(fēng)力變化；

風(fēng)機(jī)用電機(jī)，用于發(fā)電；

開(kāi)源四象限背靠背驅(qū)動(dòng)器，由兩個(gè)三相橋模塊組成，兩個(gè)三相橋模塊分別通過(guò)各自的IGBT驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，且三相橋模塊之間通過(guò)直流母線(xiàn)導(dǎo)電連接；實(shí)時(shí)控制器的信號(hào)端還分別與變頻器、兩個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)器的控制端通訊連接；

兩個(gè)三相橋模塊中與風(fēng)機(jī)用電機(jī)電源輸出端導(dǎo)電連接的為機(jī)側(cè)三相橋模塊；與濾波器的接入端導(dǎo)電連接的為網(wǎng)側(cè)三相橋模塊；所述網(wǎng)側(cè)三相橋模塊的交流電輸出端還與變頻器的接電端導(dǎo)電連接；風(fēng)力模擬電機(jī)的輸出軸與風(fēng)機(jī)用電機(jī)的輸入軸連接。

2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)測(cè)試和研發(fā)平臺(tái)，其特征在于，實(shí)時(shí)控制器為dSPACE實(shí)時(shí)控制器，dSPACE實(shí)時(shí)控制器為基于dSPACE系統(tǒng)的實(shí)時(shí)處理器。

3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)測(cè)試和研發(fā)平臺(tái)，其特征在于，還包括濾波器，其用于對(duì)需要并網(wǎng)的交流電進(jìn)行濾波。

4.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)測(cè)試和研發(fā)平臺(tái)，其特征在于，機(jī)側(cè)三相橋模塊用于將風(fēng)機(jī)用電機(jī)發(fā)出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并通過(guò)直流母線(xiàn)輸送至網(wǎng)側(cè)三相橋模塊，然后通過(guò)網(wǎng)側(cè)三相橋模塊將此直流電轉(zhuǎn)換為能夠并網(wǎng)的交流電，再輸送入濾波器中進(jìn)行濾波，最后并入電網(wǎng)。

5.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)測(cè)試和研發(fā)平臺(tái)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)用電機(jī)通過(guò)電機(jī)編碼器實(shí)時(shí)測(cè)量其轉(zhuǎn)速，且風(fēng)機(jī)用電機(jī)輸出的交流電通過(guò)機(jī)側(cè)電流傳感器檢測(cè)其輸出的電流；

所述開(kāi)源四象限背靠背驅(qū)動(dòng)器輸出的交流電通過(guò)網(wǎng)側(cè)電流傳感器檢測(cè)其電流大??；所述電網(wǎng)通過(guò)電網(wǎng)電壓傳感器檢測(cè)其電壓；

所述電機(jī)編碼器、電流傳感器、網(wǎng)側(cè)電流傳感器、電網(wǎng)電壓傳感器的檢測(cè)信號(hào)分別輸入與實(shí)時(shí)控制器內(nèi)。

6.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)測(cè)試和研發(fā)平臺(tái)，其特征在于，風(fēng)力模擬電機(jī)的輸出軸與風(fēng)機(jī)用電機(jī)的輸入軸通過(guò)聯(lián)軸器連接，且風(fēng)力模擬電機(jī)的輸出軸與風(fēng)機(jī)用電機(jī)的輸入軸同軸。

7.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)測(cè)試和研發(fā)平臺(tái)，其特征在于，實(shí)時(shí)控制器通過(guò)CAN或RS485等通信結(jié)構(gòu)與變頻器通信；

實(shí)時(shí)控制器具有超過(guò)100個(gè)輸入/輸出接口，其中包含模擬輸入/輸出、數(shù)字輸入/輸出、CAN、RS485、以太網(wǎng)和增量式/霍爾位置編碼器接口；

商用變頻器的CAN或RS485接口連接至的dSPACE實(shí)時(shí)控制器的CAN/RS485接口；

機(jī)側(cè)電流傳感器、電網(wǎng)電壓傳感器及網(wǎng)側(cè)電流傳感器的測(cè)量信號(hào)連接至的模擬輸入接口，風(fēng)機(jī)用電機(jī)的電機(jī)編碼器信號(hào)連接至霍爾位置編碼器接口，開(kāi)源四象限背靠背驅(qū)動(dòng)器的數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接至的數(shù)字輸出接口，PC機(jī)與實(shí)時(shí)控制器通過(guò)以太網(wǎng)相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交換。

8.如權(quán)利要求1或7所述的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)測(cè)試和研發(fā)平臺(tái)，其特征在于，開(kāi)源四象限背靠背驅(qū)動(dòng)器包含有可直接連接模擬與數(shù)字隔離接口的接口模塊，此接口模塊包含有兩組三相PWM接口和6組IO模擬PWM端口，以3組IO模擬PWM端口和1組內(nèi)部PWM接口進(jìn)行互補(bǔ)擴(kuò)展。

9.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)測(cè)試和研發(fā)平臺(tái)，其特征在于，兩個(gè)三相橋模塊的指標(biāo)為直流母線(xiàn)電壓600V，額定容量15KVA，直流母線(xiàn)和兩端三相橋模塊的交流側(cè)均安裝有螺栓式熔斷器；

IGBT驅(qū)動(dòng)器的指標(biāo)為最大可達(dá)50KHz頻率驅(qū)動(dòng)1200V 200A IGBT，每路IGBT驅(qū)動(dòng)器都采用雙路推挽擴(kuò)流設(shè)計(jì)。

10.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)測(cè)試和研發(fā)平臺(tái)，其特征在于，還包括電流采樣模塊、電壓采樣模塊，所述電流采樣模塊的信號(hào)采樣端分別與網(wǎng)側(cè)電流傳感器、機(jī)側(cè)電流傳感器的輸出端通訊連接，且電流采樣模塊的輸出端與實(shí)時(shí)控制器的模擬輸入接口通訊連接；

電壓采樣模塊的信號(hào)采集端與電網(wǎng)電壓傳感器的輸出端通訊連接、信號(hào)輸出端與實(shí)時(shí)控制器的模擬輸入接口通訊連接。