一、雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)模擬試驗(yàn)臺(tái)
(一)、系統(tǒng)簡(jiǎn)介
雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)模擬系統(tǒng)主要用于教學(xué)實(shí)踐,系統(tǒng)采用異步變頻拖動(dòng)單元,寬范圍模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速,用戶可根據(jù)需要調(diào)節(jié)拖動(dòng)單元轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到模擬風(fēng)速變化引起的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化??赡M實(shí)際風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行的工藝特點(diǎn)和控制要求。通過(guò)開(kāi)放式主控系統(tǒng),可通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)的PLC 編程,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型風(fēng)機(jī)的模擬以及控制仿真,實(shí)現(xiàn)變速恒頻風(fēng)力機(jī)組發(fā)電狀態(tài)的模擬,包括轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、發(fā)電量及有功、無(wú)功調(diào)節(jié)。達(dá)到變速恒頻風(fēng)力機(jī)組的并網(wǎng)發(fā)電等過(guò)程各參數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究。
雙饋發(fā)電實(shí)驗(yàn)臺(tái)
1.主要完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
(1)風(fēng)力發(fā)電機(jī)接線形式實(shí)訓(xùn);
(2)空載運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)訓(xùn);
(3)并網(wǎng)過(guò)程實(shí)訓(xùn);
(4)并網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行實(shí)訓(xùn);
(5)風(fēng)速模擬實(shí)驗(yàn);
(6)轉(zhuǎn)距模擬實(shí)驗(yàn);
(7)發(fā)電功率模擬實(shí)驗(yàn);
(8)其它相關(guān)發(fā)電性能及測(cè)量實(shí)驗(yàn);
(9)脫網(wǎng)保護(hù)模擬實(shí)訓(xùn);
(10)控制策略模擬實(shí)驗(yàn);
(11)主控系統(tǒng)的配置、特點(diǎn)和工藝要求實(shí)訓(xùn);
(12)主控軟件編寫(xiě)和調(diào)試實(shí)訓(xùn);
(13)研究和調(diào)試風(fēng)機(jī)核心控制算法實(shí)驗(yàn);
(14)自主編程應(yīng)用實(shí)訓(xùn);
2.雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)組成
系統(tǒng)分為拖動(dòng)單元、控制單元、發(fā)電單元、測(cè)量單元。
(1)拖動(dòng)單元:模擬系統(tǒng)因風(fēng)速變化而引起的轉(zhuǎn)速變化
(2)控制單元:分析系統(tǒng)狀態(tài),控制系統(tǒng)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模擬
(3)并網(wǎng)發(fā)電單元:雙饋發(fā)電機(jī)與并網(wǎng)變流器實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)并網(wǎng)過(guò)程。
(4)測(cè)量單元:系統(tǒng)各信號(hào)采集傳輸?shù)街骺叵到y(tǒng)中。
雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)模擬系統(tǒng)包括操作臺(tái)柜、PLC、驅(qū)動(dòng)變頻器、雙PWM變流器、負(fù)載測(cè)試柜,按鈕、指示燈、測(cè)控儀表、監(jiān)控系統(tǒng)等。風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)部模擬控制信號(hào)可通過(guò)PLC編程控制,也可在現(xiàn)有硬件基礎(chǔ)上自行開(kāi)發(fā)控制軟件,實(shí)現(xiàn)對(duì)各種自然風(fēng)的模擬,完成對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制算法的研究。
主控系統(tǒng)主要功能包括:
1)學(xué)習(xí)主控系統(tǒng)的配置、特點(diǎn)和工藝要求;
2)學(xué)習(xí)主控軟件編寫(xiě)和調(diào)試;
3)模擬不同風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn);
4)調(diào)試風(fēng)機(jī)核心控制算法;
5)測(cè)試完整的主控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)主控系統(tǒng)電氣、軟件等測(cè)試
雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)主控系統(tǒng)應(yīng)具備的特點(diǎn):
1)先進(jìn)性,滿足目前主流的1.5~3兆瓦級(jí)變速恒頻風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的要求;
2)開(kāi)放性, PLC 可自主編程,滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的要求;
3)適應(yīng)性,可滿足不同功率、不同類型的風(fēng)機(jī)測(cè)試和模擬。
7.系統(tǒng)具備的功能特點(diǎn)
(1)高可靠性:保護(hù)及通訊不受電磁干擾;風(fēng)電主控制器背板背面全部接地,有效抵抗脈沖群干擾;具備良好的電磁兼容性,現(xiàn)場(chǎng)與系統(tǒng)、通道與通道間采用隔離措施。
(2)開(kāi)放性強(qiáng):支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議,如 Modbus、Profibus-DP等,同時(shí)提供多種接口方式選擇,滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)上通訊設(shè)備的需求。
(3)環(huán)境適應(yīng)性:寬溫型設(shè)計(jì),存儲(chǔ)溫度-40℃~70℃,運(yùn)行溫度-25℃~60℃;具有三防工藝,防鹽霧、防濕熱、防霉菌。
(4)具有冗余和自診斷功能:有自診斷功能,DO模塊具有回讀功能,進(jìn)行數(shù)據(jù)比較自檢;具有掉電檢測(cè)和超量程及超限報(bào)警功能;支持電源冗余、CPU冗余、通訊冗余,滿足高可靠性要求。
8.安全鏈
過(guò)壓、超速、超壓、電網(wǎng)故障等故障保護(hù)系統(tǒng),避免系統(tǒng)失控。