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双馈风力发电实验系统
- [产品分类]：新能源景物互补太阳能实训
- [规格型号]：TW-SNY62
- [产品价钱]：询价
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产品详情
TW-SNY62双馈风力发电实验系统
一、产品概述
本实验系统接纳变速恒频控制的双馈异步发电机组 ，可以完成大功率双馈风电机组的风力机模拟和运行操作训练。
二、产品特点
1)模拟真实风力发电机的启动、并网、正常运行和�；� ，具备模拟机组变速调理能力 ，有功、无功的调理能力；
2)风速模子不但可设定典范几种风速曲线 ，支持导入现实丈量获得的风速―时间数据；
3)FaceView实验主控软件执行机组运行状态流程控制和数据纪录、显示、系统监控等功效；
4)实现风速和风力机模拟 ，机组并网控制 ，机组最大功率运行控制 ，机组恒速运行 ，机组限功率运行 ，机组低电压穿越 ，机组脱网控制等控制功效；
5)背靠背变流器可实现直流侧电压的初始状态举行设定 ，实现单位功率因数并网 ，实现风力发电机在故障条件下不脱网运行 ，低电压穿越的功效 ，支持风机的低电压穿越实验;
6)软件剖析风力发电的数据与运行特征 ，能够显示异常时的故障缘故原由；
7)RS485接口 ，提供开放式MODBUS规约接入监控系统；
8)完善的�；すπ� ，包括过电压�；ぁ⒐缌鞅；ぁ⒐卤；ぁ⒊俦；ぁ⒍搪繁；� ，可以实现低电压穿越以及外接电源电压不稳固时�；な笛�；
注：带醒目的危险标识 ，如：有电危险、运行时请勿翻开、严谨带电操作等。
双馈实验系统结构图
二、系统运行手艺参数
2.1 事情条件
?输入电压：三相四线～380V±10% 50Hz
?装置容量：≤5.0kW
?海拔：0～2000m；
?情形温度：-10℃～＋50℃；
?情形相对湿度: 10～90%(25℃)；
?大气压力规模：1个标准大气压规模；
?室内装置；
?平台必需水平装置；
?装备正常使用年限：≥20年；
?情形要求：情形透风优异 ，不含易燃、侵蚀性气体；
2.2 实验平台的基本尺寸：
?实验台：1400×400×400；（长×深×高 ，mm）
?变流器：800×800×2000；
?主控柜：800×800×2000；
注：实验平台分两排安排 ，预计占地面积 4m×4m
2.3 定制双馈变流器系统
风电变流器包括双馈风机变流器、全功率变流器和PWM整流器 ，均为我司自主研发 ，凭证高校和研究所客户要求定制开发 ，具有功效完善、产品可靠、开放性强、�；ぱ峡岬忍氐�。
双馈风电机组图及变流器内部图
模拟风力发电系统的变流器由AC-DC-AC PWM变换器来实现 ，前级交流输入可选接入交流/直流电网 ，凭证设定的风速 ，将响应能量注入到直流母线上 ，后级交流输出接交流母线 ，将输入的能量注入到配电/微电网。该变流器为定制产品 ，凭证用户的要求设计 ，功效特点如下：
?机侧矢量控制 ，网侧矢量解耦P/Q控制；
?电网电压在-3%～+7%规模内波动时能正常运行；
?并网满载电流总谐波畸变率5%以下；
?过流/过压/过温�；� ，分硬件�；ず腿砑；�；
?具备低电压穿越功效；
?提供直流侧外接其他电气装备的接口；
?支持电网不平衡度小于 10%时正常发电运行；
?支持较宽的运行速率规模：700-2000RPM；
5.0 kW背靠背变流器主要指标
|
项目指标 |
参数特征 |
项目指标 |
参数特征 |
|
变流器拓扑结构 |
双级背靠背 |
后级控制方法 |
稳固直流电压 |
|
额定流功率 |
5.0kW |
后级功率因数 |
>0.99 |
|
额定交流电流 |
15A |
直流母线电压 |
600V |
|
额定交流电压 |
380V |
最大直流电流 |
22A |
|
额定电网频率 |
50Hz |
电流总谐波畸变率（THD） |
<3%（额定功率） |
|
允许电网频率 |
48～50.5Hz |
最大效率 |
95% |
|
前级控制方法 |
功率控制 |
待机状态功耗 |
<40W |
|
前级功率因数 |
>0.99 |
冷却方法 |
强迫风冷 |
|
防护品级 |
IP21 |
标准通讯方法 |
RS485 |
2.3 装备主要设置参数
|
驱动变频器 |
容量品级 |
5.5KW |
|
电压品级 |
380V |
|
|
电机类型 |
异步/永磁同步电念头 |
|
|
调速规模 |
0-2000RPM |
|
|
控制方法 |
有PG矢量控制 ，弱磁控制 |
|
|
接口类型 |
RS485 |
|
|
控制环路 |
速率闭环 ，力矩闭环 |
|
|
精度 |
电压、电流、转速、位置、转矩的信号丈量 |
|
|
定制变流器 |
功率品级 |
5.5KW |
|
电压品级 |
380V |
|
|
功率拓扑 |
二电平背靠背 |
|
|
形状尺寸 |
（宽×深×高 ，mm）800×600×1600 |
|
|
电念头 |
额定功率 |
5.5KW |
|
额定转速 |
1500RPM |
|
|
同步转速 |
1800RPM |
|
|
额定电压 |
380V |
|
|
功率因数 |
0.9 |
|
|
发电机 |
类 型 |
双馈发电机 |
|
额定功率 |
5.0kW |
|
|
额定电压 |
380V |
|
|
额定频率 |
50Hz |
|
|
额定转速 |
1500rpm |
|
|
转速规模 |
0-2000rpm |
|
|
绝缘品级 |
F级 |
三、双馈系统低电压穿越与实验
3.1 电网电压跌落的危害
对双馈风电机组来说：
?泛起的过电流会损坏电力电子器件；
?DC端过电压 ，将威胁直流侧元器件；
?附加的转矩、应力过大则会损坏风电机组的机械部件；
对电网来说：
?引起电网频率降低；
?引起电网线压降低；
?引发联锁效应 ，导致大面积电网瘫痪。
3.2 低电压穿越LVRT界说及意义
当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时 ，在电压跌落的规模内 ，风电机组能够不中止并网运行。
它对系统由较为主要的意义：
?风性能够不脱网一连运行；
?能够对电网举行动态无功功率Q支持；
?有助于有功功率P恢复；
3.3 海内低电压穿越标准
关于低电压穿越 ，要求如下图所示 ，计划完全遵照此标准：
低电压穿越标准
?并网点电压跌至20%额定电压时 ，包管不脱网一连运行625ms ；
?跌落伍2s 内恢复到额定电压的90%时 ，不脱网一连运行。
?无功支持：响应时间不大于75ms ，一连时间不少于550ms ；无功电流知足IT≥1.5×（0.9-UT）IN ，（0.2≤UT≤0.9）
?有功恢复：故障切除后以至少10%额定功率/秒的功率恢复到故障跌落前的功率；
3.4 低电压穿越LVRT实验计划先容
主要为在变流器上添加Crowbar和Chopper电路 ，并在变流器中举行响应控制：
?Crowbar：其响应时间短 ，能够�；け淞髌鱅GBT、吸收和衰减畸变电流协调波电流
?Chopper：主要思量单管吸收回路的设计 ，差别于Crowbar的投切事情方法 ，Chopper装置在运行历程中会举行100Hz左右的斩波举措 ，大电流关断时的尖峰很容易导致IGBT过压实效。因此设计了RCD吸收回路和低感功率回路。
双馈机组Crowbar
双馈机组Chopper
其软件部分逻辑如下：
双馈机组LVRT软件逻辑
低穿实验波形1
低穿实验波形2
低穿实验波形3
四、双馈系统实验主控软件
FaceView实验主控软件具有风速特征模拟和风机主控功效 ，能模拟几种典范风速如：微风、阵风、一连大风、一连中速风、或四种风速合成特征。主控和风机模拟的参数修改权限向用户开放 ，用户可以自由定制风力机特征 ，选配吸收现实的测风仪数据。主控功效实现机组并网控制 ，恒速运行 ，限功率运行 ，降功率运行 ，低电压穿越 ，机组脱网控制。
FaceView监测以下参量：
?风速、风轮转速；
?驱动电机转子位置／速率、电流、电压、功率、输出转矩；
?发电机转子位置／速率、电流、电压、功率、输出转矩；
?变流器直流电压；
?网侧变流器输出电压、电流、功率；
?电网电压、电流、功率。
风力发电模拟界面
曲线视察界面
参数设定界面
低电压实验
五、开放双馈风电变流器系统（说明）
算法类的函数开放 ，用户可以凭证自己的算法修改、挪用 ，如整流、逆变、电机控制的SVPWM和低电压穿越算法。
开放内容如下：
1)双馈变流器所有电路板硬件原理图及BOM表(pdf版本)：控制板 ，电源板 ，信号板 ，电容板；
2)双馈变流器柜电气原理图及BOM表(pdf版本)；
3)开放控制板的debug接口 ，客户可以烧写自己的程序；
4)双馈变流器通讯协议(RS485)（免费）；
5)双馈变流器使用手册(免费)；
6)双馈变流器编程手册pdf版；
双馈变流器软件低电压穿越算法、整流器SVPWM算法和电机控制SVPWM算法的工程源文件 ，包括程序主框架、硬件驱动功效、硬件设置功效、通讯功效、�；すπА⒈嗦肫鞴πА⒉裳πА⑺嗷饭πА⒙瞬ê�。低电压穿越算法、整流器SVPWM算法和电机控制SVPWM算法用户可以修改、挪用。
双馈风电实验系统现场图如下：
六、可开设实验及科研教学内容
1)风力机模拟实验
2)低电压穿越实验
3)低电压穿越算法研究
4)直流母线电压控制实验
5)并网历程及一连实验
6)亚同步速、超同步速运行控制实验
7)风力发电并网功率因素调理
实验项目表
|
编号 |
名称 |
学生人数 |
类型 |
|
1 |
异步电机空载实验 |
每套机组3~5人 |
设计型 |
|
2 |
异步电机负载实验 |
每套机组3~5人 |
设计型 |
|
3 |
双馈感应电机空载实验 |
每套机组3~5人 |
设计型 |
|
4 |
双馈感应电机负载实验 |
每套机组3~5人 |
设计型 |
|
5 |
风力发电机启动并网实验 |
每套机组5~8人 |
设计型 |
|
6 |
风力发电机正常�；笛� |
每套机组5~8人 |
设计型 |
|
7 |
风力发电机异常�；� |
每套机组5~8人 |
设计型 |
|
8 |
风力发电机正常运行实验 |
每套机组5~8人 |
设计型 |
|
9 |
风力发电机脱网�；な笛� |
每套机组5~8人 |
设计型 |
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企业信息
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