一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的測試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的測試裝置，屬于風(fēng)力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】。所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)包括處理器、硬件接口和仿真測試柜，處理器中設(shè)置有風(fēng)機(jī)模型和風(fēng)模型，仿真測試柜包括主控PLC、變槳控制模塊和偏航控制模塊，仿真測試柜中的主控PLC通過硬件接口控制連接處理器中的風(fēng)機(jī)模型。本實(shí)用新型通過設(shè)置風(fēng)機(jī)模型和仿真測試柜，模擬整個(gè)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行環(huán)境，能夠在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電機(jī)組各個(gè)控制模塊控制策略進(jìn)行仿真，從而減少在實(shí)際風(fēng)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證的風(fēng)險(xiǎn)，最終達(dá)到對控制策略進(jìn)行測試和優(yōu)化的目的。
【專利說明】—種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的測試裝置，屬于風(fēng)力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要涉及空氣動(dòng)力學(xué)，結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)，電氣系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等方面的知識(shí)和內(nèi)容，是一個(gè)多學(xué)科相互融合復(fù)雜的控制系統(tǒng)。在風(fēng)電機(jī)組的性能測試和主控系統(tǒng)研發(fā)階段，均需要對風(fēng)電機(jī)組的各個(gè)控制模塊進(jìn)行性能測試，由于風(fēng)電機(jī)組設(shè)備極其復(fù)雜，吊裝運(yùn)輸不方便，如果主控系統(tǒng)的各項(xiàng)測試均在實(shí)際的風(fēng)場中進(jìn)行，則在調(diào)試時(shí)間、調(diào)試費(fèi)用和安全性方面都存在很大的風(fēng)險(xiǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的測試裝置，以解決目前發(fā)電機(jī)組的測試在實(shí)際風(fēng)場中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真所造成的風(fēng)險(xiǎn)。
[0004]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題而提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)，該仿真系統(tǒng)包括處理器、硬件接口和仿真測試柜，處理器中設(shè)置有風(fēng)機(jī)模型和風(fēng)模型，仿真測試柜包括主控PLC、變槳控制模塊和偏航控制模塊，仿真測試柜中的主控PLC通過硬件接口控制連接處理器中的風(fēng)機(jī)模型。
[0005]所述的處理器中的風(fēng)機(jī)模型包括葉輪模型、傳動(dòng)鏈模型、發(fā)電機(jī)模型、變流器模型和塔筒模型。
[0006]所述的硬件接口包括I/O 口、模擬量輸入輸出口、RS232接口、以太網(wǎng)接口和CAN總線接口。
[0007]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題還提供了一種使用上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的測試裝置，包括風(fēng)速風(fēng)向儀、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制柜和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)，所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)包括處理器、硬件接口和仿真測試柜，處理器中設(shè)置有風(fēng)機(jī)模型和風(fēng)模型，仿真測試柜包括主控PLC、變槳控制模塊和偏航控制模塊，處理器中風(fēng)機(jī)模型通過硬件接口分別與仿真測試柜中的主控PLC和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制柜相連接，風(fēng)速風(fēng)向儀的輸出端分別與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制柜、仿真測試柜和風(fēng)機(jī)模型相連接。
[0008]所述的處理器中的風(fēng)機(jī)模型包括葉輪模型、傳動(dòng)鏈模型、發(fā)電機(jī)模型、變流器模型和塔筒模型。
[0009]所述的硬件接口包括I/O 口、模擬量輸入輸出口、RS232接口、以太網(wǎng)接口和CAN總線接口。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:本發(fā)明通過設(shè)置風(fēng)機(jī)模型和仿真測試柜，模擬整個(gè)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行環(huán)境，能夠在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電機(jī)組各個(gè)控制模塊控制策略進(jìn)行仿真，從而減少在實(shí)際風(fēng)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證的風(fēng)險(xiǎn)，最終達(dá)到對控制策略進(jìn)行測試和優(yōu)化的目的?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)仿真過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明。
[0014]本實(shí)用新型的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的實(shí)施例
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)包括處理器、硬件接口和仿真測試柜，處理器中設(shè)置有風(fēng)機(jī)模型和風(fēng)模型，風(fēng)模型為風(fēng)機(jī)模型提供模擬風(fēng)，風(fēng)機(jī)模型包括葉輪模型、傳動(dòng)鏈模型、發(fā)電機(jī)模型、變流器模型和塔筒模型，仿真測試柜包括主控PLC、變槳控制模塊和偏航控制模塊，處理器通過硬件接口與仿真測試柜中的主控PLC相連接，這里的硬件接口根據(jù)所連接的硬件類型，可以為I/O 口、模擬量輸入輸出口、RS232接口、以太網(wǎng)接口或者CAN總線接口。風(fēng)機(jī)模型和風(fēng)模型是通過Simulink建模后以C代碼的形式下載到處理器中，主控PLC中，通過硬件實(shí)時(shí)接口與下載有風(fēng)機(jī)模型的處理器相連接，實(shí)現(xiàn)仿真測試柜對風(fēng)機(jī)模型的實(shí)時(shí)控制，最終達(dá)到對控制策略進(jìn)行測試和優(yōu)化的目的。此系統(tǒng)可以利用完整的風(fēng)機(jī)模型在matlab內(nèi)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)算法的設(shè)計(jì)，并通過PLC link軟件生成PLC(任何廠家的PLC控制器都可以)可執(zhí)行的代碼，大大減少PLC程序編寫速度，加快研發(fā)速度。
[0016]本實(shí)用新型的一種使用上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的測試裝置的實(shí)施例
[0017]如圖2所示，本實(shí)用新型的測試裝置包括風(fēng)速風(fēng)向儀、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制柜和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)包括處理器、硬件接口和仿真測試柜，處理器中設(shè)置有風(fēng)機(jī)模型，風(fēng)機(jī)模型包括葉輪模型、傳動(dòng)鏈模型、發(fā)電機(jī)模型、變流器模型和塔筒模型，仿真測試柜包括主控PLC、變槳控制模塊和偏航控制模塊，處理器中風(fēng)機(jī)模型通過硬件接口分別與仿真測試柜中的主控PLC和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制柜相連接，風(fēng)速風(fēng)向儀的輸出端分別與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制柜、仿真測試柜和風(fēng)機(jī)模型相連接，這里的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制柜我們選用許繼控制柜，包括機(jī)艙柜和塔基柜，這里的硬件接口根據(jù)所連接的硬件類型，可以為I/O 口、模擬量輸入輸出口、RS232接口、以太網(wǎng)接口或者CAN總線接口。
[0018]其工作過程如下:首先在matlab內(nèi)搭建風(fēng)機(jī)模型的各部分模型，并且根據(jù)許繼2MW雙饋風(fēng)機(jī)各部分參數(shù)對風(fēng)機(jī)模型的輸入輸出參數(shù)進(jìn)行定義，并將模型最終以C代碼的形式下載到貝福的處理器中，處理器通過硬件接口分別與仿真測試柜和許繼現(xiàn)有的控制柜相連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，風(fēng)速風(fēng)向儀將檢測到的實(shí)時(shí)風(fēng)速風(fēng)向分別傳送給許繼控制柜、仿真測試柜和風(fēng)機(jī)模型，通過利用許繼控制柜和仿真測試柜分別對風(fēng)機(jī)模型進(jìn)行仿真真，仿真測試柜會(huì)得到一個(gè)仿真結(jié)果，許繼控制柜也會(huì)得到一個(gè)仿真結(jié)果，對比兩個(gè)仿真結(jié)果對許繼控制柜的控制策略進(jìn)行優(yōu)化。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)，其特征在于:該仿真系統(tǒng)包括處理器、硬件接口和仿真測試柜，處理器中設(shè)置有風(fēng)機(jī)模型和風(fēng)模型，仿真測試柜包括主控PLC、變槳控制模塊和偏航控制模塊，仿真測試柜中的主控PLC通過硬件接口控制連接處理器中的風(fēng)機(jī)模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述的處理器中的風(fēng)機(jī)模型包括葉輪模型、傳動(dòng)鏈模型、發(fā)電機(jī)模型、變流器模型和塔筒模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述的硬件接口包括I/O 口、模擬量輸入輸出口、RS232接口、以太網(wǎng)接口和CAN總線接口。
4.一種使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的測試裝置，包括風(fēng)速風(fēng)向儀、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制柜和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)包括處理器、硬件接口和仿真測試柜，處理器中設(shè)置有風(fēng)機(jī)模型和風(fēng)模型，仿真測試柜包括主控PLC、變槳控制模塊和偏航控制模塊，處理器中風(fēng)機(jī)模型通過硬件接口分別與仿真測試柜中的主控PLC和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制柜相連接，風(fēng)速風(fēng)向儀的輸出端分別與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制柜、仿真測試柜和風(fēng)機(jī)模型相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的測試裝置，其特征在于:所述的處理器中的風(fēng)機(jī)模型包括葉輪模型、傳動(dòng)鏈模型、發(fā)電機(jī)模型、變流器模型和塔筒模型。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真系統(tǒng)的測試裝置，其特征在于:所述的硬件接口包括I/O 口、模擬量輸入輸出口、RS232接口、以太網(wǎng)接口和CAN總線接口。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK203397204SQ201320360752
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月21日
【發(fā)明者】程林志, 蘇鳳宇, 史航, 費(fèi)懷勝, 楊楊 申請人:國家電網(wǎng)公司, 許繼集團(tuán)有限公司, 許昌許繼風(fēng)電科技有限公司