化工儀器網(wǎng)
詳細介紹
直驅式模擬風電并網(wǎng)發(fā)電實驗系統(tǒng)采用永磁同步發(fā)電機組，用于模擬永磁同步風力發(fā)電機的工作過程，使用戶建立對風力發(fā)電機整體的認知和工作原理的理解。模擬永磁風力發(fā)電機組待機、同步、并網(wǎng)、發(fā)電、脫網(wǎng)等分步運行控制?？梢酝瓿纱蠊β视来磐斤L電機組的風力機模擬和運行操作訓練。
1.1 系統(tǒng)功能
? 模擬真實風力發(fā)電機的不同風速下發(fā)電狀態(tài)與運行狀態(tài)；
? 模擬真實風力發(fā)電機的啟動、停止、運行及并網(wǎng)過程；
? 模擬真實風力發(fā)電機與電網(wǎng)、分布式電源的互動運行、自啟動/停機運行；
? 模擬真實風力發(fā)電機的主控系統(tǒng)，支持遠控/就地啟停、參數(shù)等操作；
? 測量系統(tǒng)的關鍵電氣參數(shù)，實時記錄和圖形顯示關鍵電氣參數(shù)，支持離線數(shù)據(jù)分析；
? 包含并網(wǎng)開關，可實現(xiàn)空載脫網(wǎng)運行；
1.2、產品特點
? 模擬真實風力發(fā)電機的啟動、并網(wǎng)、正常運行、超速、能量轉換和停機過程，具備模擬機組變速調節(jié)能力，有功、無功的調節(jié)能力；
? 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)；
? 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；
? 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；
? 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；
? RS485接口，提供開放式MODBUS規(guī)約接入監(jiān)控系統(tǒng)；
? 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。
模擬型直驅風電系統(tǒng)原理圖如下圖所示：
1.3 系統(tǒng)性能
1）、發(fā)電控制系統(tǒng)：一套，非標定制，包含邏輯控制軟件、人機操作軟件、測量系統(tǒng)軟件與電路。380V/5.5kW/0-50Hz四象限運行，可速度控制和轉矩控制兩種模式運行。
2）、發(fā)電控制系統(tǒng)主要參數(shù)
a) 型號規(guī)格：非標定制
b) 主要組成：空間矢量邏輯控制系統(tǒng)、人機操作系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、輔助電路等
c) 控制方式：速度控制和轉矩控制
1.4 工作條件
? 輸入電壓：三相四線～380V±10% 50Hz
? 裝置容量：≤5.0kW
? 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；
二、驅動變頻器
驅動變頻器530VDC/380VAC 5.5kW, 可進行變流技術編程、通訊等功能，驅動變頻器參數(shù)如下表所示：
表4-9-1 驅動變頻器參數(shù)
序號 | 參數(shù) | 參數(shù)值 |
1 | 輸入電壓 | AC 3PH 380V(-15%)～440V(+10%) |
2 | 輸入電流 | 24A |
3 | 頻率（Hz） | 輸入頻率：50Hz 允許范圍47.5~51.5Hz |
4 | 輸出電壓（V） | 0~輸入電壓 |
5 | 輸出電流（A） | 22A |
6 | 輸出功率（kW） | 5.0kW |
7 | 輸出頻率 | 0~150Hz |
8 | 控制方式 | PG矢量控制 |
9 | 電機類型 | 永磁同步電機 |
10 | 速度控制精度 | ±0.2% |
11 | 速度波動 | ± 0.3% |
12 | 轉矩響應 | <20ms |
13 | 轉矩控制精度 | 10% |
14 | 起動轉矩 | 同步機：2.5 Hz/150%（PG矢量控制） |
15 | 過載能力 | 150%額定電流1分鐘，180%額定電流10秒，200%額定電流1秒 |
16 | 頻率設定方式 | 外部通訊設定（可以依照程序修改） |
17 | 自動電壓調整功能 | 當電網(wǎng)電壓變化時，能自動保持輸出電壓恒定 |
18 | 故障保護功能 | 過流、過壓、欠壓、過溫、缺相、過載等保護功能 |
19 | 轉速追蹤再起動功能 | 實現(xiàn)對旋轉中的電機的無沖擊平滑起動 |
20 | 模擬量輸入分辯率 | 不大于20mV |
21 | 開關量輸入分辯率 | 不大于2ms |
22 | IO | 模擬輸入：2 路（AI1、AI2）0~10V/0~20mA，1路（AI3）-10~10V 模擬輸出：2 路（AO1、AO2）0~10V /0~20mA 數(shù)字輸入：8 路普通輸入，最大頻率1kHz，內部阻抗：3.3kΩ；1路高速輸入，最大頻率20kHz 數(shù)字輸出：1 路高速脈沖輸出，最大頻率20kHz；1路Y 端子開路集電極輸出 繼電器輸出：兩路可編程繼電器輸出，觸點容量：3A/AC250V，1A/DC30V |
23 | EMC 濾波器 | 內置C3 濾波器：滿足IEC61800-3 C3 等級要求 |
24 | 制動方式 | 回饋制動 |
25 | 運行環(huán)境溫度 | -5~40℃，40℃以上降額使用 |
26 | 平均時間 | 2 年（25度環(huán)境溫度） |
27 | 防護等級 | IP20 |
28 | 冷卻方式 | 強制風冷 |
三、 驅動電機
采用永磁同步電機380V5.5kW一臺。電機參數(shù)如下表所示：
表4-9-1 牽引電機參數(shù)
序號 | 參 數(shù) | 參數(shù)值 |
1 | 額定功率 | 5.5kW |
2 | 額定電流 | 14.6A |
3 | 額定電壓 | 380V |
4 | 極數(shù) | 4 |
5 | 同步轉速 | 1500rpm |
6 | 調頻范圍 | 0-50 Hz |
7 | 編碼器 | 2000 線性驅動輸出 |
8 | 參考外形尺寸 | 515*280*315mm(長*寬*高) |
9 | 參考安裝尺寸 | 216*178*Φ15mm(長*寬*孔徑) |
10 | 防護等級 | IP44 |
四、永磁發(fā)電機
采用永磁風力發(fā)電機380V/5.5kW一臺，參數(shù)如下：
序號 | 參數(shù) | 參數(shù)值 |
1 | 額定功率 | 5.5kW |
2 | 額定電流 | 13.52A |
3 | 額定電壓 | 380V |
4 | 調速范圍 | 0-1500 r/min |
5 | 編碼器 | 2000 線性驅動輸出 |
6 | 參考外形尺寸 | 515*280*315mm(長*寬*高) |
7 | 參考安裝尺寸 | 216*178*Φ15mm(長*寬*孔徑) |
8 | 防護等級 | IP44 |
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