[发明专利]风电机组整机全功率测试方法及试验装置

说明书

所属领域

本发明属于一种设备的检测试验方法及试验装置，尤其是一种兆瓦级风电机组整机 全功率测试方法及试验装置，主要用于实验室环境下模拟风力发电机组机舱(不包括轮 毂和叶片)在风电场的运行工况，测试风电机组整机的输出特性。

背景技术

由于国家大力发展风力发电，鼓励国产大功率风力发电机组，从引进-消化-吸收 -自主研发过程中，兆瓦级风电机组整机试验显得尤为重要，它能验证新产品的性能、 缩短研制和调试周期，降低产品的故障率，为风电机组的国产化提供保证。在国内，风 电机组各部件的测试方法及试验装置已有，暂无在实验室环境下模拟风电机组整机运行 并进行相应测试的手段和装置。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷提供一种风电机组整机全功率测试方法及试验 装置，该种测试方法及试验装置可以在实验室内对风电机组整机进行全功率测试。

本发明通过以下技术方案来实现：一种风电机组整机全功率试验测试方法，采用双 机组能量回馈法进行风电机组整机全功率试验，即两套风电机组机舱按背靠背的方式安 装，其中一套机舱做电动运行(拖动风电机组)、另一套机舱做发电运行(试验风电机组)。 电网提供的能量通过拖动风电机组侧的变流柜，给拖动电机提供电能，拖动风电机组通 过主轴及联轴器带动试验风电机组运转，并为试验风电机组提供所需转矩；试验风电机 组产生的电能再通过变流柜反馈给拖动风电机组。试验风电机组在不同工况运行时，通 过测试系统检测出试验风电机组的输出特性。

根据上述风电机组整机全功率试验测试方法所开发的风电机组整机全功率试验测试 装置是：一种风电机组整机全功率试验平台，包括两套风电机组机舱、主电路供电系统、 控制系统、测试系统、辅助系统、两风电机组的机械安装设备等。所述的两套风电机组 机舱中，一套为做电动运行的拖动风电机组；另一套为做发电运行的试验风电机组。

所述的风电机组机舱包括风力发电机、齿轮箱、主轴、主框架、变流柜、刹车系统、 偏航系统、水冷系统、油冷系统等。

所述的控制系统采用现场总线控制技术，具备计算机自动控制与按钮手动控制两种 操作方式，这两种操作方式相互独立；实现试验平台的集中统一控制，在本试验平台上 实现集中控制风电机组进行试验。控制系统的功能是实现主电路设备的远程控制和检测， 确保主电路供电系统的安全性。

所述的测试系统采用虚拟仪器技术，能在线检测所有测试数据，同时实现对这些数 据的实时采集、分析和存储。测试系统主要完成双馈风力发电机及变流柜电量检测、机 组转速检测、温度检测(包括发电机、变流柜、齿轮箱、冷却循环水、油压泵站、伺服 驱动电机等)、振动检测(包括机架、齿轮箱、发电机等)、噪声测试等。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用双机组能量回馈法，节约电能；同时两套风电机组机舱按背靠背的方 式安装，机械安装设备简单，安装方便快捷；

2、本发明控制系统采用现场总线控制技术，具有很强的兼容性和可扩展性；

3、本发明测试系统采用虚拟仪器技术，能在线检测风电机组的输出特性参数，包括 机组输出电能的电压、电流、最大功率、无功功率、电压波动、谐波、温度、振动、机 组转速等，可完成风电机组转速与输出电能间的关系特性曲线，同时实现对这些数据的 实时采集、分析和存储。

附图说明

图1试验平台结构总图

图2试验平台主电路原理图

图3试验平台控制原理图

图4试验平台测试原理图

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。