用于风力发电机动态特性测试的风轮机模拟器及控制方法

摘要

本发明公开了用于风力发电机动态特性测试的风轮机模拟器及控制方法，属于风力发电的技术领域。所述模拟器包括：电动机、位置传感器、速度计算模块、风轮机转矩计算模块、转矩计算模块、转矩控制及换相控制器、三相全桥变换器、参考转矩计算模块、发电机转矩观测器、累加器。所述控制方法通过检测模拟器传动轴转速、电动机输出转矩得到用于获取参考转矩的风力发电机转矩观测量、模拟器摩擦系数和模拟器转动惯量，用参考转矩与电动机输出转矩相减得到电动机转矩闭环控制的输入量。本发明所述的风轮机模拟器精度高，其控制方法适用于动态情况下的风力发电机特性测试研究。

主权项

用于风力发电机动态特性测试的风轮机模拟器，包括：电动机、位置传感器、速度计算模块、风轮机转矩计算模块、转矩计算模块、转矩控制及换相控制器、三相全桥变换器；其特征在于所述用于风力发电机动态特性测试的风轮机模拟器还包括：参考转矩计算模块、发电机转矩观测器、累加器；其中：所述电动机通过传动轴与风力发电机相连；所述电动机输入端接所述三相全桥变换器输出端，所述位置传感器的旋转部分与电动机的转子同轴安装，静止部分固定在电动机机壳上；所述速度计算模块输入端接所述位置传感器输出端，输出端接所述风轮机转矩计算模块输入端；所述转矩计算模块输入端接所述三相全桥变换器输出端；所述发电机转矩观测器第一输入端接速度计算模块输出端，第二输入端接所述转矩计算模块输出端；所述参考矩阵计算模块第一输入端接所述风轮机转矩计算模块输出端，第二输入端接所述发电机转矩观测器输出端；所述累加器第一输入端接所述参考转矩计算模块输出端，第二输入端接所述转矩计算模块输出端；所述转矩控制及换相控制器第一输入端接所述累加器输出端，第二输入端接所述位置传感器输出端，输出端接所述三相全桥变换器中开关管控制端。