发明名称 |
一种基于CompactRIO的双馈风力发电机组物理仿真平台 |
摘要 |
本发明公开了一种基于CompactRIO的双馈风力发电机组物理仿真平台,包括风力机模拟装置、双馈发电机、并网开关、电压跌落发生器、背靠背变流器、Crowbar保护电路、绝对值编码器、CompactRIO控制器和监控电脑;各部件分别相连接,构成双馈风力发电机组物理仿真平台工作回路。该物理仿真平台具备风力发电模拟系统的高速、实时的运算和控制的能力,能满足风力发电系统控制算法复杂性不断提高的要求,而且结构紧凑,方便维护,特别便于没有硬件代码编程经验的研究人员进行相关课题的物理仿真试验研究,以验证各种风力发电控制算法理论在实际物理模型中的适用性,对风力发电的研究有着重大的意义。 |
申请公布号 |
CN104283212A |
申请公布日期 |
2015.01.14 |
申请号 |
CN201410536608.6 |
申请日期 |
2014.10.11 |
申请人 |
广西大学 |
发明人 |
兰飞;黎静华;杨涛;胡锦;刘超;何小华;凌志聪;顾桂萌 |
分类号 |
H02J3/00(2006.01)I;G06F17/50(2006.01)I |
主分类号 |
H02J3/00(2006.01)I |
代理机构 |
广西南宁汇博专利代理有限公司 45114 |
代理人 |
邓晓安 |
主权项 |
一种基于CompactRIO的双馈风力发电机组物理仿真平台,其特征在于:包括风力机模拟装置(1)、双馈发电机(2)、并网开关(3)、电压跌落发生器(4)、背靠背变流器(5)、Crowbar保护电路(6)、绝对值编码器(7)、CompactRIO控制器(8)和监控电脑(9);所述的风力机模拟装置(1)通过联轴器分别与双馈发电机(2)、绝对值编码器(7)同轴相连;所述的双馈发电机(2)的定子绕组与并网开关(3)的一端相连,并网开关(3)的另一端与电压跌落发生器(4)的输出线端U’、V’、W’相连;所述电压跌落发生器(4)的输入线端A、B、C、N分别与电网的输入端子U、V、W、N相连;所述的双馈发电机(2)的转子绕组分别与Crowbar保护电路(6)、背靠背变流器(5)的转子侧直接连接;所述背靠背变流器(5)的电网侧串联电抗器X后,与励磁变T<sub>1</sub>相连,励磁变T<sub>1</sub>的另一端与电压跌落发生器(4)的输出线端U’、V’、W’相连;所述的并网开关(3)两侧设有电压互感器PT1、PT2及电流互感器CT1、CT2,电压互感器PT1、PT2和电流互感器CT1、CT2的二次侧信号线端分别经模拟量信号调理模块与CompactRIO控制器(8)的A/D模块相连接;所述的监控电脑(9)通过网线与CompactRIO控制器(8)相连;所述的风力机模拟装置(1)主要由直流电动机M、整流变T<sub>2</sub>、整流桥DB1、续流管VD和斩波管VT1组成;市电经整流变T<sub>2</sub>与整流桥DB1的交流端子相连,整流桥DB1的直流输出正端经斩波管VT1与直流电动机M的电枢绕组的一端相连,直流电动机M的电枢绕组的另一端与整流桥DB1的负端相连, 直流电动机M的电枢绕组两端并联续流管VD;直流电动机M的励磁绕组串联限流电阻R<sub>1</sub>后分别与整流桥DB1的正、负端连接,在直流电动机M的电枢回路及励磁回路上装设有霍尔电流传感器,霍尔电流传感器的输出端与CompactRIO控制器(8)的A/D模块相连;所述的背靠背变流器(5)包括由绝缘栅双极型晶体管G<sub>1</sub>~G<sub>6</sub>组成的转子侧变流器和由绝缘栅双极型晶体管S<sub>1</sub>~S<sub>6</sub>组成的网侧变流器;所述的网侧变流器与转子侧变流器经直流侧母线连接在一起;所述的直流侧母线上并联电容器C,并且所述背靠背变流器(5)的直流侧母线上分别装设霍尔电流传感器和霍尔电压传感器;所述的网侧变流器和转子侧变流器每相交流出线端设有霍尔电流传感器;所述的霍尔电流传感器、霍尔电压传感器的输出信号端均与CompactRIO控制器(8)的A/D模块相连;所述的Crowbar保护电路(6)主要由整流桥DB2、斩波限流管VT2和旁路电阻R<sub>2</sub>组成;所述的整流桥DB2的交流接线端与双馈发电机(2)的转子绕组相连,整流桥DB2的直流接线端与旁路电阻R2、斩波限流管VT2构成可控放电回路,并且在可控放电回路上装设有霍尔电流传感器,霍尔电流传感器的输出端与CompactRIO控制器(8)的A/D模块相连;所述的CompactRIO控制器(8)包括内嵌高速多核处理器和FPGA的CompactRIO支架,支架上安装有通用DI/DO模块、高速DO模块和A/D模块;所述的高速DO模块分别与风力机模拟装置(1)的斩波管VT1、Crowbar保护电路(6)的斩波限流管VT2、背靠背变流器(5)的绝缘栅双极型晶体管G<sub>1</sub>~G<sub>6</sub>、S<sub>1</sub>~S<sub>6</sub>的栅极相连接;所述的A/D模块分别与平台各个测量点的传感器、模拟量信号调理模块输出端相连接。 |
地址 |
530004 广西壮族自治区南宁市大学路100号 |