[實(shí)用新型]一種雙饋風(fēng)電機(jī)組半實(shí)物仿真裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202220185138.3
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN217306019U
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬云龍;馮笑丹;雷佳;任雯楷
• 申請（專利權(quán)）人: 華能扎賚特旗太陽能光伏發(fā)電有限公司科右中旗分公司
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18;H02J3/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型公開了一種雙饋風(fēng)電機(jī)組半實(shí)物仿真裝置，包括：調(diào)速?轉(zhuǎn)子勵(lì)磁變頻器柜，包括ABB變頻器和雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)勵(lì)磁變頻器；網(wǎng)側(cè)雙向變流柜，用于給轉(zhuǎn)子側(cè)勵(lì)磁變頻器提供直流電源；超容儲(chǔ)能與控制柜，用于雙饋風(fēng)電機(jī)組慣量響應(yīng)與一次頻率的雙邊調(diào)節(jié)提供儲(chǔ)能及其控制；雙向電網(wǎng)模擬器柜，用于模擬電網(wǎng)頻率變化；主監(jiān)控臺(tái)，所述主監(jiān)控臺(tái)分別與ABB變頻器、雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)勵(lì)磁變頻器、網(wǎng)側(cè)變流器柜、超容儲(chǔ)能與控制柜和雙向電網(wǎng)模擬器柜之間進(jìn)行通信。本實(shí)用新型通過電網(wǎng)模擬器模擬電網(wǎng)頻率變化，超級電容器通過下垂控制經(jīng)過網(wǎng)側(cè)變流器向電網(wǎng)輸送或吸收功率來參與系統(tǒng)一次調(diào)頻，使得雙饋風(fēng)電機(jī)組具備一次調(diào)頻能力，增強(qiáng)了電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種雙饋風(fēng)電機(jī)組半實(shí)物仿真裝置。

背景技術(shù)

雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(DFIG)裝機(jī)容量約占90％的市場份額，是當(dāng)今的主流機(jī)型。隨著風(fēng)電大規(guī)模接入電網(wǎng)，風(fēng)電功率秒級波動(dòng)將使電力系統(tǒng)面臨嚴(yán)峻的頻率穩(wěn)定問題，并且DFIG機(jī)組采用最大功率跟蹤運(yùn)行方式，機(jī)組的轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率無關(guān)，即機(jī)組的出力不響應(yīng)電網(wǎng)頻率的波動(dòng)。

近年來，能源危機(jī)環(huán)境污染等問題日益凸顯，促進(jìn)了可再生能源的開發(fā)與利用，分布式發(fā)電(Distributed Generation，DG)技術(shù)因此受到越來越多的關(guān)注，其具有污染少、能源利用率高、安裝位置靈活等優(yōu)點(diǎn)。但隨著分布式電源滲透率不斷提高，其對電網(wǎng)的規(guī)劃運(yùn)行等方面產(chǎn)生了較大的負(fù)面影響。

分布式電源多數(shù)不具備慣量特性，負(fù)荷突變導(dǎo)致逆變器輸出頻率也會(huì)發(fā)生突變，不利于微電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種雙饋風(fēng)電機(jī)組半實(shí)物仿真裝置，以解決背景技術(shù)中的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下。

一種雙饋風(fēng)電機(jī)組半實(shí)物仿真裝置，包括：

調(diào)速-轉(zhuǎn)子勵(lì)磁變頻器柜，包括ABB變頻器和雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)勵(lì)磁變頻器；ABB變頻器，用于驅(qū)動(dòng)交流異步電動(dòng)機(jī)模擬風(fēng)輪機(jī)經(jīng)齒輪箱升速后的高速軸轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率；雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)勵(lì)磁變頻器，用于雙饋電機(jī)變速恒頻發(fā)電控制；

網(wǎng)側(cè)雙向變流柜，用于給轉(zhuǎn)子側(cè)勵(lì)磁變頻器提供直流電源；

超容儲(chǔ)能與控制柜，并聯(lián)在雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組直流母線兩端，用于進(jìn)行雙饋風(fēng)電機(jī)組慣量響應(yīng)與一次頻率的雙邊調(diào)節(jié)提供儲(chǔ)能及控制；

雙向電網(wǎng)模擬器柜，用于模擬電網(wǎng)頻率變化；

主監(jiān)控臺(tái)，所述主監(jiān)控臺(tái)分別與ABB變頻器、雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)勵(lì)磁變頻器、網(wǎng)側(cè)變流器柜、超容儲(chǔ)能與控制柜和雙向電網(wǎng)模擬器柜之間進(jìn)行通信。

進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述調(diào)速-轉(zhuǎn)子勵(lì)磁變頻器柜還包括：第一電表、第一本地監(jiān)控操作模塊、可控整流模塊、實(shí)驗(yàn)面板、組合開關(guān)和負(fù)載電阻。

進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述網(wǎng)側(cè)雙向變流柜包括：第二電表、第二本地監(jiān)控操作模塊、逆變模塊、隔離變壓器、網(wǎng)側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變流控制器。

進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述網(wǎng)側(cè)雙向變流柜采用勵(lì)磁控制和網(wǎng)側(cè)逆變于一體的結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述超容儲(chǔ)能與控制柜包括：第三本地監(jiān)控操作模塊、超級電容器和雙向DC/DC變流器，雙向DC/DC變流器串聯(lián)在可控整流模塊和逆變模塊之間。

進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述主監(jiān)控臺(tái)分別與ABB變頻器、雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)勵(lì)磁變頻器、網(wǎng)側(cè)變流器柜、超容儲(chǔ)能與控制柜和雙向電網(wǎng)模擬器柜之間通過以太網(wǎng)或RS485接口進(jìn)行通信。

由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型所取得技術(shù)進(jìn)步如下。