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微電網(wǎng)半實(shí)物仿真系統(tǒng)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)閉環(huán)控制方法與流程

文檔序號(hào):12466547閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種微電網(wǎng)半實(shí)物仿真系統(tǒng),其特征在于,包括:依次連接的輸入?yún)?shù)控制模塊、風(fēng)力發(fā)電機(jī)仿真模塊及并網(wǎng)模塊;

所述輸入?yún)?shù)控制模塊,用于將模擬得到的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸入?yún)?shù)發(fā)送至所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)仿真模塊;

所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)仿真模塊,用于根據(jù)接收的所述輸入?yún)?shù)進(jìn)行仿真運(yùn)行;

所述并網(wǎng)模塊,用于控制所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)仿真模塊接入微電網(wǎng)模擬源及本地電網(wǎng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述輸入?yún)?shù)控制模塊包括:風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)模擬器、直流電機(jī)控制器及供電電源;

所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)模擬器用于根據(jù)風(fēng)力電動(dòng)機(jī)的輸出參數(shù),采用風(fēng)力發(fā)電機(jī)閉環(huán)控制方法獲取所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸入?yún)?shù),并將所述輸入?yún)?shù)發(fā)送至直流電機(jī)控制器;

所述直流電機(jī)控制器根據(jù)所述輸入?yún)?shù)控制所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)仿真模塊進(jìn)行仿真運(yùn)行;

所述供電電源分別連接所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)模擬器及直流電機(jī)控制器;

其中,所述輸出參數(shù)包括不同的風(fēng)力環(huán)境、風(fēng)力電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速;所述輸入?yún)?shù)包括電樞電流和轉(zhuǎn)速。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng),其特征在于,所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)仿真模塊包括:依次連接的直流電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及發(fā)電機(jī);

所述直流電動(dòng)機(jī)與所述直流電機(jī)控制器通信連接,且根據(jù)所述直流電機(jī)控制器發(fā)送的輸入?yún)?shù)模擬所述風(fēng)力電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行,使得所述直流電動(dòng)機(jī)的輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩與所述風(fēng)力電動(dòng)機(jī)相同;

所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩側(cè)分別連接所述直流電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)端;

所述發(fā)電機(jī)根據(jù)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與直流電動(dòng)機(jī)的同步運(yùn)行產(chǎn)生幅值和頻率變化的交流電,并將該幅值和頻率變化的交流電傳輸至所述并網(wǎng)模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng),其特征在于,所述直流電動(dòng)機(jī)上設(shè)有速度傳感器,且所述速度傳感器與所述直流電機(jī)控制器通信連接,將所述直流電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)的速度和加速度發(fā)送至所述直流電機(jī)控制器。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng),其特征在于,所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪箱,且所述齒輪箱將所述直流電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)作傳遞給所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)端。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng),其特征在于,所述并網(wǎng)模塊包括:分別連接至電網(wǎng)的逆變器、微電網(wǎng)實(shí)時(shí)模擬器、發(fā)電機(jī)控制器及RLC防孤島負(fù)載;

所述逆變器的一端與發(fā)電機(jī)的輸出端連接,另一端分別連接所述微電網(wǎng)實(shí)時(shí)模擬器,且所述逆變器將接收的幅值和頻率變化的交流電通過(guò)變流系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為直流電能,再將所述直流電能轉(zhuǎn)換為與本地電網(wǎng)同頻率且同相位的正弦波電流,并輸入本地電網(wǎng);

所述發(fā)電機(jī)控制器與所述發(fā)電機(jī)通信連接;

所述微電網(wǎng)實(shí)時(shí)模擬器用于設(shè)置電網(wǎng)變化參數(shù);

所述RLC防孤島負(fù)載的孤島模式為主動(dòng)防孤島和被動(dòng)防孤島相結(jié)合的模式;

其中,所述電網(wǎng)變化參數(shù)包括:頻率漂移及電壓突變參數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng),其特征在于,所述直流電動(dòng)機(jī)為無(wú)刷直流電機(jī)BLDCM。

8.一種基于權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)閉環(huán)控制方法,其特征在于,包括:

步驟1.所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)模擬器根據(jù)所述速度傳感器獲取直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及預(yù)設(shè)的齒輪變速比,確定所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速;

步驟2.所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)根據(jù)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速及預(yù)設(shè)風(fēng)速計(jì)算得到所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的氣動(dòng)轉(zhuǎn)矩;

步驟3.所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)模擬器將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的氣動(dòng)轉(zhuǎn)矩發(fā)送至所述直流電機(jī)控制器。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:

步驟4.所述直流電機(jī)控制器根據(jù)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的氣動(dòng)轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓,使得所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)仿真模塊的輸出轉(zhuǎn)矩與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的氣動(dòng)轉(zhuǎn)矩相同。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述步驟1之前還包括:

步驟0.根據(jù)所述直流電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)、相電流與轉(zhuǎn)速,確定所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩反饋值;

其中,所述相電流根據(jù)設(shè)置在所述直流電動(dòng)機(jī)上的相電流傳感器與轉(zhuǎn)速傳感器獲取,所述反電動(dòng)勢(shì)根據(jù)設(shè)置在所述直流電動(dòng)機(jī)上的滑膜觀測(cè)器獲取。

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