直驱式模拟风电并网发电实验系统

直驱式模拟风电并网发电实验系统采用永磁同步发电机组，用于模拟永磁同步风力发电机的工作过程，使用户建立对风力发电机整体的认知和工作原理的理解。模拟永磁风力发电机组待机、同步、并网、发电、脱网等分步运行控制。可以完成大功率永磁同步风电机组的风力机模拟和运行操作训练。

1.1 系统功能

Ø 模拟真实风力发电机的不同风速下发电状态与运行状态；

Ø 模拟真实风力发电机的启动、停止、运行及并网过程；

Ø 模拟真实风力发电机与电网、分布式电源的互动运行、自启动/停机运行；

Ø 模拟真实风力发电机的主控系统，支持远控/就地启停、参数等操作；

Ø 测量系统的关键电气参数，实时记录和图形显示关键电气参数，支持离线数据分析；

Ø 包含并网开关，可实现空载脱网运行；

1.2、产品特点

Ø 模拟真实风力发电机的启动、并网、正常运行、超速、能量转换和停机过程，具备模拟机组变速调节能力，有功、无功的调节能力；

Ø 风速模型不仅可设定典型几种风速曲线，支持导入实际测量得到的风速―时间数据；

Ø FaceView实验主控软件执行机组运行状态流程控制和数据记录、显示、系统监控等功能；

Ø 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能；

Ø 软件分析风力发电的数据与运行特性，能够显示异常时的故障原因；

Ø RS485接口，提供开放式MODBUS规约接入监控系统；

Ø 完善的保护功能，包括过电压保护、过电流保护、过温保护、超速保护、短路保护，可以实现低电压穿越以及外接电源电压不稳定时保护实验；

注：带醒目的危险标识，如：有电危险、运行时请勿打开、严谨带电操作等。

模拟型直驱风电系统原理图如下图所示：

1.3 系统性能

1）、发电控制系统：一套，非标定制，包含逻辑控制软件、人机操作软件、测量系统软件与电路。380V/5.5kW/0-50Hz四象限运行，可速度控制和转矩控制两种模式运行。

2）、发电控制系统主要参数

a) 型号规格：非标定制

b) 主要组成：空间矢量逻辑控制系统、人机操作系统、测量系统、辅助电路等

c) 控制方式：速度控制和转矩控制

1.4 工作条件

Ø 输入电压：三相四线～380V±10%  50Hz

Ø 装置容量：≤5.0kW

Ø 海拔：0～2000m；

Ø 环境温度：-10℃～＋50℃；

Ø 环境相对湿度: 10～90%(25℃)；

Ø 大气压力范围：1个标准大气压范围；室内安装；

Ø 平台必须水平安装；

Ø 设备正常使用年限：≥20年；

Ø 环境要求：环境通风良好，不含易燃、腐蚀性气体；

二、驱动变频器

驱动变频器530VDC/380VAC  5.5kW, 可进行变流技术编程、通讯等功能，驱动变频器参数如下表所示：

表4-9-1 驱动变频器参数

三、 驱动电机

采用永磁同步电机380V5.5kW一台。电机参数如下表所示：

表4-9-1 牵引电机参数

四、永磁发电机

采用永磁风力发电机380V/5.5kW一台，参数如下：