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雙饋異步風力發(fā)電實驗系統(tǒng)


雙饋異步風力發(fā)電實驗系統(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實驗。
一、產(chǎn)品特點
具有風力機模擬器，可以實現(xiàn)純數(shù)字模擬和物理模擬，可以設(shè)置多種類型風速模型。
雙向變流器特點：
           (1) 采用矢量控制技術(shù)
           (2) 雙PWM控制技術(shù)（即PWM整流、PWM逆變）
           (3) 采用DSP作為核心控制芯片，具有較高的實時性
           (4) 采用一體封裝的IPM模塊，更加可靠
           (5) 完善的故障自診斷及可靠的保護技術(shù)
           (6) 整體機構(gòu)設(shè)計緊湊、體積小節(jié)省空間
           (7) 主動無功控制，根據(jù)需求進行超前或滯后補償
           (8) 隨機風速下的電功率平滑控制
           (9) *大功率跟蹤算法
          (10) 有功、無功解耦控制
二、技術(shù)性能
輸入電壓：三相四線制380V±10%  50Hz
工作環(huán)境：環(huán)境溫度-5℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃） 海拔＜4000m
裝置容量：＜5.0kVA
三、系統(tǒng)配置
    實驗系統(tǒng)包括實驗雙饋異步風力發(fā)電機組、模擬風力機控制柜、系統(tǒng)屏、雙饋變流器柜、無窮大系統(tǒng)、監(jiān)控軟件六個部分。
（一）實驗雙饋步風力發(fā)電機組
    實驗發(fā)電機組由直流電動機、三相雙饋異步發(fā)電機、轉(zhuǎn)速傳感器、機組固定底盤及配套件等四部分組成。
直流電動機
    直流電動機采用Z4系列國標電機，參數(shù)如下：
    (1) 額定電樞電壓：DC440V
    (2) 額定功率：4kW
    (3) 額定轉(zhuǎn)速：1500r/min
雙饋異步發(fā)電機
    (1) 額定功率：3kW
    (2) 額定定子電壓：AC380V（線電壓）
    (3) 轉(zhuǎn)子開路電壓：AC600V
    (4) 同步轉(zhuǎn)速：1500r/min
    (5) 轉(zhuǎn)速率調(diào)節(jié)范圍：±25%
轉(zhuǎn)速傳感器
    轉(zhuǎn)速傳感器采用1024線增量型光電編碼器，推挽輸出，精度高、抗干擾性強。
機組固定底座及配套件
    機組底座采用整體翻砂件，表面平整度高，直流電動機與永磁發(fā)電機采用橡膠連軸器軟連接，為保護學生安全，配有防護罩。底座裝設(shè)帶減震功能的支撐腳，為方便機組移動裝設(shè)方向輪1只，定向輪兩只。
（二）模擬風力機控制柜
    模擬風力機控制柜參數(shù)見“THNRWP-1型永磁同步風力發(fā)電實驗系統(tǒng)”。
雙饋變流器柜
    變流器控制柜含雙饋變流器主回路和控制系統(tǒng)。
技術(shù)指標
    (1) 額定工作電壓：380VAC
    (2) 額定處理容量：5kVA
    (3) 電流畸變率：＜10%
    (4) 直流額定電壓：650V
    (5) 功率因數(shù)：±0.9可調(diào)
    (6) 控制方式：采用DSP全數(shù)字化控制
    (7) 并網(wǎng)控制：自動軟并網(wǎng)
    (8) 電磁屏蔽措施：金屬殼屏蔽保護
    (9) 故障診斷能力：過壓、過流、過熱保護等
    (10) 冷卻方式：強制風冷
    (11) 頻率精度：±0.03Hz
    (12) 功率因數(shù)：±0.9可調(diào)
    (13) 并網(wǎng)沖擊電流、電壓：＜5%
    (14) 控制誤差：＜4%
（四）智能電量監(jiān)測儀
測量三相電流、三相相/線電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等電量
2～31次諧波測量
四象限電能計量：±有功電能（kWh），±無功電能（kVarh）
標準PT、CT輸入，適用于各種電壓等級及接線方式
RS-485通訊接口，Modbus RTU通訊規(guī)約
（五）PLC控制器
    西門子S7-200系列CPU224XP型主機。
（六）大功率三相自耦調(diào)壓器
    額定容量：15kVA，原邊額定輸入三相AC380V，副邊AC 0～430V可調(diào)。
（七）監(jiān)控軟件
    監(jiān)控軟件基于北京三維力控ForceControl設(shè)計，主要包括風力機模擬器上位機界面、網(wǎng)側(cè)變流器電量監(jiān)測，全功率變流器保護狀態(tài)監(jiān)視等功能。
五、實驗項目
雙饋異步風力并網(wǎng)發(fā)電實驗系統(tǒng)接線
風力機特性離線仿真
雙饋異步發(fā)電機空載特性
并網(wǎng)及功率輸送實驗
 
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