[發(fā)明專利]閉式循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)用高速起發(fā)電機(jī)發(fā)電性能測(cè)試系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011065930.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN112130073B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱明星;馬立麗;王軍;聶聆聰;霍雪嬌;張華;馬同玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京動(dòng)力機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G01R31/34
• 分類號(hào): G01R31/34
• 代理公司: 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

1.一種利用閉式循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)用高速起發(fā)電機(jī)發(fā)電性能測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的閉式循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)用高速起發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電性能測(cè)試方法，其特征在于，該系統(tǒng)用于完成閉式循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中，高速起發(fā)電機(jī)發(fā)電性能的全工況覆蓋性測(cè)試；

該系統(tǒng)包括高壓氣源、轉(zhuǎn)子平臺(tái)、被測(cè)起發(fā)電機(jī)、測(cè)量裝置、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)；

所述高壓氣源用于提供高能壓縮空氣，且通過調(diào)節(jié)氣體流量和壓力實(shí)現(xiàn)能量輸入的調(diào)節(jié)，吹轉(zhuǎn)渦輪轉(zhuǎn)子和壓氣機(jī)至高速狀態(tài)，使得轉(zhuǎn)子平臺(tái)產(chǎn)生軸功，帶動(dòng)起發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電；

所述轉(zhuǎn)子平臺(tái)用于將前端高壓氣源的能量轉(zhuǎn)化為渦輪轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能；

所述測(cè)量裝置用于測(cè)量被測(cè)起發(fā)電機(jī)的輸出信號(hào)；

所述被測(cè)起發(fā)電機(jī)是參與發(fā)電性能測(cè)試的起發(fā)電機(jī)；

所述驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)被測(cè)起發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)被測(cè)起發(fā)電機(jī)的變壓變頻電能和電網(wǎng)的恒壓恒頻電能之間的雙向變換；

所述被測(cè)起發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)組成起發(fā)電系統(tǒng)；

所述轉(zhuǎn)子平臺(tái)包括渦輪轉(zhuǎn)子、壓氣機(jī)，其中壓氣機(jī)分別與渦輪轉(zhuǎn)子、被測(cè)起發(fā)電機(jī)同軸連接，用于在高壓氣源的帶動(dòng)下產(chǎn)生軸功，帶動(dòng)起發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電；

所述驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)包括電機(jī)控制器和逆變器，電機(jī)控制器與逆變器之間通過直流母線連接，電機(jī)控制器用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)變壓變頻交流電與直流電之間的雙向變換，逆變器用于實(shí)現(xiàn)直流母線與電網(wǎng)側(cè)恒壓恒頻交流電之間的雙向變換；

該方法包括以下步驟：

步驟1、初始工作時(shí)，高壓氣源處于關(guān)閉狀態(tài)，起發(fā)電系統(tǒng)上電，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)初始運(yùn)行在電動(dòng)狀態(tài)，電動(dòng)狀態(tài)下，逆變器從電網(wǎng)取電建立直流電壓，電機(jī)控制器從直流母線取電，拖轉(zhuǎn)被測(cè)起發(fā)電機(jī)，連同發(fā)動(dòng)機(jī)一起帶動(dòng)到設(shè)定轉(zhuǎn)速n1；其中發(fā)動(dòng)機(jī)包括渦輪轉(zhuǎn)子和壓氣機(jī)；

步驟2、t0時(shí)刻，打開高壓氣源，逐漸加大高壓氣源輸出流量和壓力，此時(shí)被測(cè)起發(fā)電機(jī)所需拖轉(zhuǎn)能量越來越小，直至發(fā)電運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)從電網(wǎng)吸收的電能將逐漸減小最終變?yōu)榘l(fā)電運(yùn)行；

步驟3、t1時(shí)刻，起發(fā)電系統(tǒng)達(dá)到該轉(zhuǎn)速下額定工作點(diǎn)，此時(shí)高壓氣源輸出能力為P1，t2時(shí)刻，操作取電控制系統(tǒng)調(diào)整被測(cè)起發(fā)電機(jī)調(diào)整轉(zhuǎn)速到下一設(shè)定點(diǎn)n2；

步驟4、t3時(shí)刻，繼續(xù)加大高壓氣源輸出，直至t4時(shí)刻起發(fā)電系統(tǒng)達(dá)到該轉(zhuǎn)速下的額定工作點(diǎn)，此時(shí)高壓氣源的輸出能力為P2；

步驟5、重復(fù)步驟3和步驟4，直至完成被測(cè)起發(fā)電機(jī)所有工作點(diǎn)的發(fā)電性能測(cè)試；

步驟6、測(cè)試系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，先逐漸減小高壓氣源的輸出至P(n-1)，設(shè)此時(shí)時(shí)刻為t15，然后在t16時(shí)刻降低設(shè)定轉(zhuǎn)速至n(n-1)，在后續(xù)的t17時(shí)刻再逐漸減小高壓氣源的輸出，一段時(shí)間后按照預(yù)設(shè)的工作時(shí)刻和設(shè)定規(guī)律將減小高壓氣源的輸出和控制被測(cè)起發(fā)電機(jī)降速依次交替進(jìn)行；

步驟7、在后續(xù)的t25時(shí)刻，起發(fā)電系統(tǒng)降至最低設(shè)定轉(zhuǎn)速n1，接著在t26時(shí)刻開始逐漸減小氣源直至t27時(shí)刻關(guān)閉高壓氣源，然后在t28時(shí)刻驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)控制被測(cè)起發(fā)電機(jī)停機(jī)，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)斷電。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述起發(fā)電系統(tǒng)各部件之間通過電纜互聯(lián)。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子平臺(tái)按照被測(cè)起發(fā)電機(jī)實(shí)際使用環(huán)境下的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述高壓氣源為固定設(shè)施。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，被測(cè)起發(fā)電機(jī)輸出電壓、電流、溫度、振動(dòng)信號(hào)。