[發明專利]一種雙饋風機變流器控制系統測試平臺

在審

• 申請號: 202010049260.3
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN113126518A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 林永清
• 申請（專利權）人: 江蘇和網源電氣有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于風力發電變流器測試技術領域，具體涉及一種雙饋風機變流器控制系統測試平臺，該測試平臺利用speedgoat半實物仿真平臺配置風力發電機、變流器、電網等被控部件的關鍵電氣屬性，通過轉換裝置與變流器控制系統互聯，從而對風電變流器的真實控制系統軟硬件進行測試。該測試方法與純仿真相比，極大的提升了測試的準確性和速度，同時由于真實控制系統為產品級，具備實際應用的可參照性；與現場試驗相比，該方法可以方便的進行各種極限實驗例如斷相、短路等可能對風力發電變流器造成損壞的實驗、測試費用比較昂貴或者試驗條件難以搭建的試驗如低電壓穿越、高電壓穿越測試、電網適應性測試等。

技術領域

本發明屬于智能電網測試領域，具體涉及一種雙饋風機變流器控制系統測試平臺。

背景技術

隨能源枯竭、環境污染日益嚴重，新能源發電技術在世界范圍內穩步發展。而風力發電變流器作為風力發電系統中的核心部件之一，在整個系統中的穩定性和可靠性要求也變得越來越嚴格。然而，受到研發實驗室環境以及硬件條件的制約，其核心控制電路及軟件代碼在批量應用前，一般無法得到全面、詳盡的測試，可能存在受到現場偶發事件影響的風險，影響變流器發電性能乃至整個電網的穩定性。

在傳統的風力發電變流器控制系統研發中，工程師一般采用現場測試、長時間運行機器，以及使用軟件模型代替真實變流器模擬等方式對控制系統的穩定性和可靠性進行測試，然而現場測試模擬真實故障狀態的研發成本較高、測試操作人員及操作困難以及測試過程中存在高風險等問題。而軟件模擬由于數據迭代計算量大，模型準確性不一致等情況，仿真速度和精度都無法真實應用，僅能提供算法層面的依據。通過半實物仿真器，利用高速并行芯片與產品級控制系統相連接，可以有效降低研發成本，增加系統測試的速度和準確性，降低測試過程中的風險，使得控制系統可以經受長時間運行的考驗。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于一種雙饋風機變流器控制系統測試平臺，以克服現有技術中的缺陷。

為了實現上述目的，本發明提供了一種雙饋風機變流器控制系統測試平臺，所述測試平臺包括包括半實物仿真平臺、轉接裝置、核心控制板和檢測設備；所述仿真平臺通過所述轉接裝置與所述核心控制板信號連接，信號連接為雙通道模式；所述核心控制板與所述檢測設備信號連接。所述轉接裝置為帶保護功能的高速信號轉接裝置，所述核心控制板為受測風力發電變流器的核心控制電路，所述檢測設備對所述核心控制板的信號進行檢測，例如示波器。

優選的，所述半實物仿真平臺包括計算機、通信線和半實物仿真器；所述計算機通過所述通信線與所述半實物仿真器通信連接，共同運行半實物仿真。

優選的，所述計算機包括雙饋風機模型、雙PWM變流器模型、交流電網模型、Speedgoat工具包和配置仿真器I\O物理地址；所述雙饋風機模型的輸出端Ⅰ與所述雙PWM變流器模型的輸入端Ⅰ電連接；所述雙PWM變流器模型的輸出端Ⅱ與所述交流電網模型的輸入端Ⅰ電連接；所述Speedgoat工具包的Ⅰ端與所述雙PWM變流器模型信號連接，Ⅱ端與所述配置仿真器I\O物理地址的Ⅰ端信號連接；所述配置仿真器I\O物理地址的Ⅱ端作為所述計算機的信號輸出端。

優選的，所述雙饋風機模型位于同步旋轉坐標系下，數學模型為：

式中，u_sd、u_sq、u_rd、u_rq為定子、轉子的兩相等效繞組電壓；i_sd、i_sq、i_rd、i_rq為定子、轉子的兩相等效繞組電流；為定子、轉子的兩相等效繞組磁鏈；w_sl為轉速差；w_e為同步角速度；