專利名稱：1.5mw雙饋式風(fēng)電變流器功能測(cè)試平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力電子與電氣傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種1.5MW雙饋式風(fēng)電變流器功能測(cè)試平臺(tái)，應(yīng)用于I. 5MW雙饋式變流器的出廠測(cè)試。
背景技術(shù)：
風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國(guó)的重視。隨著風(fēng)電行業(yè)產(chǎn)能的擴(kuò)大，風(fēng)電行業(yè)的變流器產(chǎn)品也開始擴(kuò)大需求。在產(chǎn)能擴(kuò)大的同時(shí)，如何在保證質(zhì)量的情況下提高變流器的測(cè)試效率成為影響變流器供貨周期的重要因素。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的技術(shù)發(fā)展很大程度上得益于變速恒頻的應(yīng)用，變速恒頻已經(jīng)成為 目前MW級(jí)以上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主流技術(shù)。變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制是通過對(duì)轉(zhuǎn)子交流勵(lì)磁用變流器的控制實(shí)現(xiàn)的，簡(jiǎn)單來說，風(fēng)電變流器的作用就是將風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的變化的電壓和頻率的電能，經(jīng)過交直交轉(zhuǎn)換變?yōu)榉€(wěn)定電壓和頻率的電能并饋入電網(wǎng)。變流器在變速恒頻型風(fēng)電裝置中應(yīng)用的主流的技術(shù)方案目前主要有雙饋型和直驅(qū)型兩種，本實(shí)用新型主要涉及雙饋式變流器。雙饋式變流器可以有多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)際應(yīng)用中主要以電壓源型雙PWM變換結(jié)構(gòu)為主，其在變速恒頻交流勵(lì)磁雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用如圖I所示。這種結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行，電路簡(jiǎn)單，采用交-直-交方式實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)變換器之間的解耦。在生產(chǎn)組裝完畢后，測(cè)試是變流器出廠前極為重要的環(huán)節(jié)，變流器的出廠測(cè)試主要分為功率測(cè)試和功能測(cè)試，前者考量變流器在滿功率工況下的運(yùn)行情況，后者則重在考察變流器對(duì)發(fā)電機(jī)變速恒頻控制功能的實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行變流器調(diào)試及測(cè)試時(shí)，一般選用I : I功率(即I. 5MW)的發(fā)電機(jī)與之相配套，這樣在一個(gè)I : I平臺(tái)上同時(shí)進(jìn)行變流器功率及功能的測(cè)試。MW級(jí)功率的發(fā)電機(jī)生產(chǎn)及維護(hù)價(jià)格昂貴，這為變流器的批量出廠測(cè)試帶來了困難，提高了測(cè)試成本，也影響了測(cè)試效率。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于上述原因，本實(shí)用新型的目的是提供一種低成本且高效的I. 5MW雙饋式變流器功能測(cè)試平臺(tái)，在確定達(dá)到測(cè)試目的的前提下，避免不必要的成本浪費(fèi)，提高測(cè)試效率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案由45kW三相異步電動(dòng)機(jī)和45kW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成發(fā)電機(jī)組，利用通用變頻器對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，來模擬風(fēng)輪機(jī)，拖動(dòng)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通過滑環(huán)與變流器轉(zhuǎn)子側(cè)銅排相連接，發(fā)電機(jī)定子則直接與變流器定子側(cè)銅排連接。同時(shí)，編寫針對(duì)于45kW發(fā)電機(jī)的DSP軟件實(shí)現(xiàn)變流器的控制功能，變流器功率的考察則通過搭建另外的平臺(tái)單獨(dú)進(jìn)行測(cè)試。該實(shí)用新型的特征在于將對(duì)I. 5MW雙饋?zhàn)兞髌鞴δ芎凸β士疾旆珠_進(jìn)行，本實(shí)用新型所涉及的平臺(tái)主要考察其功能的實(shí)現(xiàn)。變流器功能測(cè)試平臺(tái)真正的目的在于對(duì)變流器進(jìn)行電氣功能檢查，通過調(diào)節(jié)通用變頻器的輸出頻率，觀察是否能滿足并網(wǎng)條件，能否實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。變流器功率的考察則通過搭建另外的平臺(tái)單獨(dú)進(jìn)行測(cè)試。平臺(tái)的主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與I : 1(功率比)平臺(tái)保持一致，使用45KW異步電動(dòng)機(jī)和45kW雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)(額定轉(zhuǎn)速例如1500rpm)組建雙饋發(fā)電機(jī)組，模擬I. 5MW風(fēng)輪機(jī)。具體地，本實(shí)用新型包括如下方案一種I. 5MW雙饋式變流器功能測(cè)試平臺(tái)，其包括由45kW三相異步電動(dòng)機(jī)和45kW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成發(fā)電機(jī)組；以及與所述45kW三相異步電動(dòng)機(jī)相連并對(duì)所述45kW三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速的通用變頻器。優(yōu)選地，所述測(cè)試平臺(tái)還包括提供電源電壓的配電柜；與所述配電柜相連并且連接至所述45kW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的升壓變壓器。優(yōu)選地，所述配電柜經(jīng)由斷路器和接觸器與所述通用變頻器連接，所述通用變頻器通過斷路器與所述45kW三相異步電動(dòng)機(jī)連接。 優(yōu)選地，在所述升壓變壓器和所述45kW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)之間連接待測(cè)試的變流器。優(yōu)選地，所述配電柜提供380V電源，所述配電柜經(jīng)由分支斷路器和接觸器與所述通用變頻器連接。優(yōu)選地，所述升壓變壓器為380V/690V升壓變壓器。優(yōu)選地，所述配電柜經(jīng)由三個(gè)并聯(lián)的分支斷路器與所述升壓變壓器連接。優(yōu)選地，所述45kW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過滑環(huán)與待測(cè)試的變流器的轉(zhuǎn)子側(cè)銅排相連接，所述45kW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子直接與待測(cè)試的變流器的定子側(cè)銅排連接。本實(shí)用新型型的有益效果是通過組建45kW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，并編寫應(yīng)用軟件，著重考察I. 5MW雙饋式風(fēng)電變流器的功能實(shí)現(xiàn)；極大降低了測(cè)試成本，避免了不必要的成本浪費(fèi)，提高了變流器出廠測(cè)試效率和測(cè)試平臺(tái)的使用效率。

圖I是現(xiàn)有技術(shù)的雙饋式變流器勵(lì)磁的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的I. 5MW雙饋式變流器功能測(cè)試平臺(tái)原理圖。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的I. 5MW雙饋式變流器功能測(cè)試平臺(tái)安裝示意圖。
具體實(shí)施方式
下面參照?qǐng)D2至圖3說明本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式。本實(shí)用新型公開的I. 5MW雙饋式風(fēng)電變流器功能測(cè)試平臺(tái)，由配電柜20、升壓變壓器Tl、通用變頻器21、45kW三相異步電動(dòng)機(jī)M、45kW雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)G、被測(cè)變流器22及各類開關(guān)器件構(gòu)成。如圖所示，車間380V配電柜20總斷路器為500A，設(shè)計(jì)其下斷路器QC3、QC4、QC5為配電柜內(nèi)3個(gè)分支開關(guān)，并聯(lián)使用，總計(jì)可通過額定電流325A，供測(cè)試平臺(tái)使用；QC2分支斷路器(額定電流125A)供通用變頻器21使用。測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)總進(jìn)線斷路器QP2，額定電流250A;其后升壓變壓器Tl為380V/690V, 200kVA,升壓變壓器Tl之后可以分為兩個(gè)支路，分別給變流器功能測(cè)試和功率測(cè)試平臺(tái)提供電源，兩個(gè)平臺(tái)的電源切入由接觸器KP2、KP3 (圖中未示才KP3)控制，均選用IlSA0之所以會(huì)選擇118A，是根據(jù)變流器內(nèi)部工作原理計(jì)算得出，在變流器上電初始，濾波回路會(huì)有63A無(wú)功電流注入電網(wǎng)。選擇通用變頻器額定輸入電流為120A，適配45kW的三相異步電動(dòng)機(jī)M，額定電流93A，變頻器為軟起動(dòng)方式，不存在起動(dòng)電流過大問題，因此斷路器QP I選180A，接觸器KPl選118A，斷路器QP3考慮電機(jī)繞組短路，選200A上面參照附圖說明了本實(shí)用 新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，應(yīng)當(dāng)理解，上述說明僅是示例性的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下，對(duì)本實(shí)用新型作出各種修改和變型。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求1.一種I. 5MW雙饋式變流器功能測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述測(cè)試平臺(tái)包括由45kW三相異步電動(dòng)機(jī)和45kW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成發(fā)電機(jī)組；以及與所述45kW三相異步電動(dòng)機(jī)相連并對(duì)所述45kW三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速的通用變頻器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述測(cè)試平臺(tái)還包括 提供電源電壓的配電柜； 與所述配電柜相連并且連接至所述45kW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的升壓變壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試平臺(tái)，其特征在于， 所述配電柜經(jīng)由斷路器和接觸器與所述通用變頻器連接，所述通用變頻器通過斷路器與所述45kW三相異步電動(dòng)機(jī)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試平臺(tái)，其特征在于， 在所述升壓變壓器和所述45kW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)之間連接待測(cè)試的變流器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任一項(xiàng)所述的測(cè)試平臺(tái)，其特征在于， 所述配電柜提供380V電源，所述配電柜經(jīng)由分支斷路器和接觸器與所述通用變頻器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任一項(xiàng)所述的測(cè)試平臺(tái)，其特征在于， 所述升壓變壓器為380V/690V升壓變壓器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任一項(xiàng)所述的測(cè)試平臺(tái)，其特征在于， 所述配電柜經(jīng)由三個(gè)并聯(lián)的分支斷路器與所述升壓變壓器連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任一項(xiàng)所述的測(cè)試平臺(tái)，其特征在于， 所述45kW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過滑環(huán)與待測(cè)試的變流器的轉(zhuǎn)子側(cè)銅排相連接，所述45kW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子直接與待測(cè)試的變流器的定子側(cè)銅排連接。
專利摘要一種1.5MW雙饋式變流器功能測(cè)試平臺(tái)，其包括由45kW三相異步電動(dòng)機(jī)和45kW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成發(fā)電機(jī)組；與45kW三相異步電動(dòng)機(jī)相連并對(duì)45kW三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速的通用變頻器；配電柜；與配電柜相連并且連接至45kW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的升壓變壓器。本實(shí)用新型的測(cè)試平臺(tái)成本低且高效，在確定達(dá)到測(cè)試目的的前提下，避免不必要的成本浪費(fèi)，提高測(cè)試效率。
文檔編號(hào)G01R31/00GK202433446SQ20112051868
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者朱峰, 高巍 申請(qǐng)人:國(guó)電龍?jiān)措姎庥邢薰? 朱峰, 高巍