[发明专利]大型风力发电机组工作性能试验装置及其试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型风力发电机组工作性能试验装置，特别涉及功率为兆瓦级的大型风力发电机组工作性能试验装置及其试验方法。

背景技术

风力发电机组的工作环境恶劣，要求风力发电机组具有高的工作可靠性。为了全面测试风力发电机组的工作性能，需要开展不同负载功率和不同工作转速下风力发电机组的工作性能试验。对于功率为兆瓦级的大型风力发电机组，要在室内开展不同负载功率和不同工作转速下风力发电机组的工作性能试验是一件困难的事情。困难之处在于：一方面，需要最大输出功率为兆瓦级的大功率加载器；另一方面，需要尽可能的减小试验过程中的能量消耗。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑、能量损耗小、试验结果精确可靠、无需额外研制大功率加载装置的大型风力发电机组工作性能试验装置；还提供一种该试验装置的试验方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种大型风力发电机组工作性能试验装置，包括变频器、电动机、陪试发电机、功率测试仪、控制器、电能变换器、齿轮箱和测试发电机，所述电动机与变频器电连接，电动机的输出端与齿轮箱的输入轴连接，所述陪试发电机和测试发电机的输出轴分别连接于齿轮箱输出轴的两端，测试发电机的电能输出端依次通过电能变换器、功率测试仪与陪试发电机电连接，所述控制器与功率测试仪和电能变换器相连。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述陪试发电机、齿轮箱、测试发电机、电能变换器和功率测试仪之间构成一个功率封闭传递环，测试发电机的加载功率由陪试发电机的输出功率决定，测试发电机的工作转速通过变频器控制电动机的转速来实现，测试发电机与陪试发电机均为待测试风力发电机组中的发电机，区别在于测试发电机设置为发电模式，陪试发电机设置为电动模式，控制器根据试验需要可调节电能变换器的输出功率，电能变换器的输出功率决定了陪试发电机的输入功率，控制器通过读取功率测试仪的输出信号获取陪试发电机的输入功率，所述齿轮箱为一级等传动比齿轮箱，所述电动机的功率远小于所述测试发电机的功率。

作为一个总的构思，本发明还提供一种用上述试验装置测试大型风力发电机组工作性能的方法，包括如下步骤：

a启动电动机，电动机通过齿轮箱带动测试发电机和陪试发电机工作；

b待整个试验装置的工作转速稳定后，控制器读取功率测试仪的输出信号，获取陪试发电机的输入功率；

c根据试验需要，通过控制器调节电能变换器的输出功率，从而改变陪试发电机的输出功率，进而改变测试发电机的加载功率，以完成不同加载功率下大型风力发电机组工作性能的试验；

d根据试验需要，通过变频器改变电动机的工作转速，从而改变测试发电机的工作转速，以完成不同工作转速下大型风力发电机组工作性能的试验。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的大型风力发电机组工作性能试验装置，通过采用同功率、同型号、设置为电动工作模式的陪试发电机作为测试发电机的加载器，避免了研制大功率加载装置；通过在陪试发电机、齿轮箱、测试发电机、电能变换器和功率测试仪之间构建功率封闭传递环，减少了发电机组工作性能试验过程中的能量消耗；通过变频器控制电动机的转速，实现了测试发电机不同工作转速的模拟，具有结构简单紧凑、能量损耗小、试验结果精确可靠等优点。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为本发明另一实施例的结构示意图。

图例说明：

1、变频器；2、电动机；3、陪试发电机；4、功率测试仪；5、控制器；6、电能变换器；7、齿轮箱；8、测试发电机。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。