一种双馈风力发电机频率闭环控制实验装置及控制方法

摘要

本发明的双馈风力发电机频率闭环控制实验装置，包括PLC控制器、异步电动机、双馈风力发电机、拖动变频器、配电柜、转子侧励磁变频器、电能质量分析仪和开关柜、同轴联轴器及其电机支架，装置通过采集气象站实时风况，将数据传送给PLC控制器，模拟实际风力发电机的桨叶及风轮情况，控制器模拟计算风轮出力，并将转矩、转速数据输出给拖动变频器，变频器驱动异步电动机转动，电动机同轴拖动发电机发电，发电机转子侧接励磁变频器，定子侧通过保护器件接入负载柜，转子侧励磁电流由电动机频率和发电机定子输出频率计算得出，实现频率闭环控制，保证定子频率恒定输出，转子侧通过制动电阻或能量回馈电网实现双馈工作模式。

主权项

一种双馈风力发电机频率闭环控制实验装置，其特征在于：该装置包括PLC控制器、异步感应电动机、双馈风力发电机、拖动变频器、双馈风力发电机转子侧励磁变频器、配电柜、开关柜、负载柜、同轴对拖联轴器及其电机支架；PC机接收GPRS传来的风况数据并进行数据处理后向PLC控制器发出控制信号；PLC控制器一方面通过通讯总线与拖动变频器连接，PLC控制器另一方面通过通讯总线与双馈风力发电机转子侧励磁变频器连接，PLC控制器控制拖动变频器和双馈风力发电机转子侧励磁变频器；拖动变频器驱动异步感应电动机实现变频调速，异步感应电动机与双馈风力发电机经过同轴对拖联轴器同轴连接，双馈风力发电机转子接双馈风力发电机转子侧励磁变频器，双馈风力发电机转子侧励磁变频器配有制动电阻或具有四象限运行功能进行电能回馈；双馈风力发电机转子侧励磁变频器通过第一开关柜与配电柜连接，拖动变频器通过第二开关柜与配电柜连接，配电柜与配电变压器连接，双馈风力发电机转子侧励磁变频器通过第一开关柜取电，拖动变频器通过第二开关柜取电；双馈风力发电机定子通过保护器件开关柜与负载柜相连接。