[实用新型]一种双馈风电机组半实物仿真装置

说明书

本实用新型公开了一种双馈风电机组半实物仿真装置，包括：调速‑转子励磁变频器柜，包括ABB变频器和双馈电机转子侧励磁变频器；网侧双向变流柜，用于给转子侧励磁变频器提供直流电源；超容储能与控制柜，用于双馈风电机组惯量响应与一次频率的双边调节提供储能及其控制；双向电网模拟器柜，用于模拟电网频率变化；主监控台，所述主监控台分别与ABB变频器、双馈电机转子侧励磁变频器、网侧变流器柜、超容储能与控制柜和双向电网模拟器柜之间进行通信。本实用新型通过电网模拟器模拟电网频率变化，超级电容器通过下垂控制经过网侧变流器向电网输送或吸收功率来参与系统一次调频，使得双馈风电机组具备一次调频能力，增强了电网系统安全稳定性。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，更具体涉及一种双馈风电机组半实物仿真装置。

背景技术

双馈感应风力发电机组(DFIG)装机容量约占90％的市场份额，是当今的主流机型。随着风电大规模接入电网，风电功率秒级波动将使电力系统面临严峻的频率稳定问题，并且DFIG机组采用最大功率跟踪运行方式，机组的转速与电网频率无关，即机组的出力不响应电网频率的波动。

近年来，能源危机环境污染等问题日益凸显，促进了可再生能源的开发与利用，分布式发电(Distributed Generation，DG)技术因此受到越来越多的关注，其具有污染少、能源利用率高、安装位置灵活等优点。但随着分布式电源渗透率不断提高，其对电网的规划运行等方面产生了较大的负面影响。

分布式电源多数不具备惯量特性，负荷突变导致逆变器输出频率也会发生突变，不利于微电网系统的频率稳定性。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种双馈风电机组半实物仿真装置，以解决背景技术中的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种双馈风电机组半实物仿真装置，包括：

调速-转子励磁变频器柜，包括ABB变频器和双馈电机转子侧励磁变频器；ABB变频器，用于驱动交流异步电动机模拟风轮机经齿轮箱升速后的高速轴转速及机械功率；双馈电机转子侧励磁变频器，用于双馈电机变速恒频发电控制；

网侧双向变流柜，用于给转子侧励磁变频器提供直流电源；

超容储能与控制柜，并联在双馈风力发电机组直流母线两端，用于进行双馈风电机组惯量响应与一次频率的双边调节提供储能及控制；

双向电网模拟器柜，用于模拟电网频率变化；

主监控台，所述主监控台分别与ABB变频器、双馈电机转子侧励磁变频器、网侧变流器柜、超容储能与控制柜和双向电网模拟器柜之间进行通信。

进一步优化技术方案，所述调速-转子励磁变频器柜还包括：第一电表、第一本地监控操作模块、可控整流模块、实验面板、组合开关和负载电阻。

进一步优化技术方案，所述网侧双向变流柜包括：第二电表、第二本地监控操作模块、逆变模块、隔离变压器、网侧变流器和网侧变流控制器。

进一步优化技术方案，所述网侧双向变流柜采用励磁控制和网侧逆变于一体的结构。

进一步优化技术方案，所述超容储能与控制柜包括：第三本地监控操作模块、超级电容器和双向DC/DC变流器，双向DC/DC变流器串联在可控整流模块和逆变模块之间。

进一步优化技术方案，所述主监控台分别与ABB变频器、双馈电机转子侧励磁变频器、网侧变流器柜、超容储能与控制柜和双向电网模拟器柜之间通过以太网或RS485接口进行通信。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。