[实用新型]一种用于教学的风力发电模拟试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于教学的风力发电模拟试验装置，属于教学试验装置技术领域。

背景技术

目前，许多学校和科研院所对风力发电系统进行学习研究时，是采用用于教学的风力发电模拟试验装置进行学习研究。目前风力发电试验装置中风力发电采用自然界风力推动的风力发电机，此种风力发电的并网方式受到外界环境的影响较大，不能根据使用者的要求及时的投入和退出，传统的风力发电并网是一个独立的封闭的系统，一旦该系统建立完成后，它的运行方式就固定了，控制方式比较僵硬。对于学校和科研院所这一类学术和研究机构来说，他们需要获取各种数据，而且需要系统具备一定的扩展接口和扩展能力，显然传统常规的风力发电系统不能很好的提供实验的模型和获取数据的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种用于教学的风力发明模拟试验装置，解决了现有技术中风力发电采用自然风易受环境影响的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于教学的风力发电模拟试验装置，其输出为三相电网，其特征是，包括三相电源、变频异步电动机、变频器、双馈发电机、机侧变流器、网侧变流器和监控上位机，所述变频器的输入端依次串联第五空开和第一空开后连接三相电源，所述变频器的输出端连接变频异步电动机的输入端，变频异步电动机的输出端连接双馈发电机的转子端，双馈发电机的定子端和转子端连接机侧变流器，机侧变流器的输入端依次串联第三接触器、第四空开、第一接触器和第二空开后连接第五空开与第一空开之间的节点，机侧变流器的输出端连接网侧变流器，网侧变流器的输入端依次串接第二接触器、三相变压器和第三空开后连接第四空开与第一接触器之间的节点，第二接触器的线圈端子连接网侧变流器，第三接触器的线圈端子连接机侧变流器，网侧变流器的输出端并入三相电网，变频器、网侧变流器和机侧变流器的通讯口还分别连接监控上位机。

进一步的，所述变频异步电动机与双馈发电机水平安装在底座上，通过联轴器相连接。

进一步的，还包括用于测量双馈发电机实时转速的增量式编码器，所述增量式编码器连接机侧变流器。

进一步的，机侧变流器和网侧变流器平行设置，机侧变流器和网侧变流器内分别设有电压传感器、电流传感器和温度传感器，所述电压传感器、电流传感器和温度传感器的输出端连接监控上位机。

进一步的，所述三相变压器采用星型-三角形连接。

进一步的，变频器、网侧变流器和机侧变流器与监控上位机的连接采用RS485串行通讯。

进一步的，三相变压器与网侧变流器之间还设有阻抗器、容抗器和感抗器，三相变压器的每一相串联阻抗器和感抗器，任意两相之间并联容抗器。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型通过监控上位机远程控制变频器输出频率来调节变频异步电动机的转速，模拟不同风速来驱动双馈发电机进行发电，使双馈发电机模拟工作在不同风速工况下，双馈发电机运转输出，通过机侧变流器和网侧变流器变流后将电能馈入电网。本实用新型不受外界自然环境影响，设有多个空开和接触器，方便风力发电的并网和脱网，并通过监控上位机实时采集双馈发电机的转速、定子、转子的电压电流，监测各参数。

附图说明

图1是本实用新型试验装置的原理示意图。

图2是本实用新型风力发电模拟的电路示意图。

图3是本实用新型变频异步电动机与双馈发电机的连接结构示意图。

附图标记：1、变频异步电动机；2、双馈发电机；3、联轴器；4、底座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。