一、雙饋風力發(fā)電實驗系統(tǒng)概述

    本實驗系統(tǒng)采用變速恒頻控制的雙饋異步發(fā)電機組，可以完成大功率雙饋風電機組的風力機模擬和運行操作訓練。

二、雙饋風力發(fā)電實驗系統(tǒng)特點

1)模擬真實風力發(fā)電機的啟動、并網(wǎng)、正常運行和停機過程，具備模擬機組變速調節(jié)能力，有功、無功的調節(jié)能力；

2)風速模型不僅可設定典型幾種風速曲線，支持導入實際測量得到的風速―時間數(shù)據(jù)；

3)FaceView實驗主控軟件執(zhí)行機組運行狀態(tài)流程控制和數(shù)據(jù)記錄、顯示、系統(tǒng)監(jiān)控等功能；

4)實現(xiàn)風速和風力機模擬，機組并網(wǎng)控制，機組最大功率運行控制，機組恒速運行，機組限功率運行，機組低電壓穿越，機組脫網(wǎng)控制等控制功能；

5)背靠背變流器可實現(xiàn)直流側電壓的初始狀態(tài)進行設定，實現(xiàn)單位功率因數(shù)并網(wǎng)，實現(xiàn)風力發(fā)電機在故障條件下不脫網(wǎng)運行，低電壓穿越的功能，支持風機的低電壓穿越實驗;

6)軟件分析風力發(fā)電的數(shù)據(jù)與運行特性，能夠顯示異常時的故障原因；

7)RS485接口，提供開放式MODBUS規(guī)約接入監(jiān)控系統(tǒng)；

8)完善的保護功能，包括過電壓保護、過電流保護、過溫保護、超速保護、短路保護，可以實現(xiàn)低電壓穿越以及外接電源電壓不穩(wěn)定時保護實驗；

注：帶醒目的危險標識，如：有電危險、運行時請勿打開、嚴謹帶電操作等。

雙饋實驗系統(tǒng)結構圖

三、系統(tǒng)運行技術參數(shù)

3.1 工作條件

?輸入電壓：三相四線～380V±10%  50Hz

?裝置容量：≤3.0kW

?海拔：0～2000m；

?環(huán)境溫度：-10℃～＋50℃；

?環(huán)境相對濕度: 10～90%(25℃)；

?大氣壓力范圍：1個標準大氣壓范圍；

?室內安裝；

?平臺必須水平安裝；

?設備正常使用年限：≥20年；

?環(huán)境要求：環(huán)境通風良好，不含易燃、腐蝕性氣體；

3.2 實驗平臺的基本尺寸：

?實驗臺：2000×400×600；（長×深×高，mm）

?變流器：1000×600×1500；

?主控柜：800×600×1820；

注：實驗平臺分兩排布置，預計占地面積 3m×3m

3.3 定制雙饋變流器系統(tǒng)

風電變流器包括雙饋風機變流器、全功率變流器和PWM整流器，均為我司自主研發(fā)，根據(jù)高校和研究所客戶要求定制開發(fā)，具有功能完善、產品可靠、開放性強、保護嚴格等特點。

雙饋風電機組圖及變流器內部圖

模擬風力發(fā)電系統(tǒng)的變流器由AC-DC-AC PWM變換器來實現(xiàn)，前級交流輸入可選接入交流/直流電網(wǎng)，根據(jù)設定的風速，將相應能量注入到直流母線上，后級交流輸出接交流母線，將輸入的能量注入到配電/微電網(wǎng)。該變流器為定制產品，根據(jù)用戶的要求設計，功能特點如下：

?機側矢量控制，網(wǎng)側矢量解耦P/Q控制；

?電網(wǎng)電壓在-3%～+7%范圍內波動時能正常運行；

?并網(wǎng)滿載電流總諧波畸變率5%以下；

?過流/過壓/過溫保護，分硬件保護和軟件保護；

?具備低電壓穿越功能；

?提供直流側外接其他電氣設備的接口；

?支持電網(wǎng)不平衡度小于 10%時正常發(fā)電運行；