[发明专利]一种风电实验室模拟控制方法及其装置

摘要

本发明提供的一种风电实验室模拟控制方法及其装置涉及风力发电应用领域。本发明的风电实验室模拟装置包括上位机监控系统、PLC控制器和风电模拟系统，上述上位机监控系统与PLC控制器之间通过现场总线进行通讯；上述风电模拟系统包括变频器、第一接触器、第二接触器、第一三相异步电动机、第二三相异步电动机、第一转速传感器、第二转速传感器、直驱风电机组、双馈风电机组、双馈驱动电路、直驱驱动电路、直驱风电变流器、双馈风电变流器、第一断路器、第二断路器、隔离变压器和实验室电网等；上述PLC控制器用于接收上位机监控系统的控制指令，控制风电模拟系统中直驱风电机组或者双馈风电机组并网发电。该发明具有兼容直驱和双馈两种风力发电方式，且便于远程多机监控的优点。

主权项

一种风电实验室模拟控制方法，其特征在于：步骤1由PLC控制器(2)初始化第一接触器(32)的控制指令S1＝0，第二接触器(33)的控制指令S2＝0，第一断路器(44)的控制指令S3＝0，第二断路器(45)的控制指令S4＝0，即初始化第一接触器(32)、第二接触器(33)、第一断路器(44)和第二断路器(45)均为断开状态；步骤2若上位机监控系统(1)向PLC控制器(2)下发启动直驱风电机组指令，则设置第一接触器(32)的控制指令S1＝1，即闭合第一接触器(32)，且由PLC控制器(2)控制变频器(31)的频率f从0Hz开始逐渐增频，0≤f≤50，进入步骤4；步骤3若上位机监控系统(1)向PLC控制器(2)下发启动双馈风电机组指令，则设置第二接触器(33)的控制指令S2＝1，即闭合第二接触器(33)，且由PLC控制器(2)控制变频器(31)的频率f从0Hz开始逐渐增频，0≤f≤50，进入步骤6；步骤4当PLC控制器(2)检测到第一转速传感器(36)的转速n1大于或等于直驱风电机组的启动转速，如直驱风电机组额定转速的30％时，则由PLC控制器(2)向直驱驱动电路(41)发送直驱驱动信号，再由直驱驱动电路(41)向直驱风电变流器(42)发送直驱驱动脉冲，启动直驱风电变流器(42)；反之，当PLC控制器(2)检测到第一转速传感器(36)的转速n1小于直驱风电机组的启动转速，如直驱风电机组额定转速的30％时，则由PLC控制器(2)向直驱驱动电路(41)封锁直驱驱动信号，使直驱风电变流器(42)停止运行；步骤5当PLC控制器(2)检测到第一转速传感器(36)的转速n1大于或等于直驱风电机组的同期转速，如直驱风电机组额定转速的97％时，则设置第一断路器(44)的控制指令S3＝1，即闭合第一断路器(44)，使直驱风电变流器(42)并网运行；反之，当PLC控制器(2)检测到第一转速传感器(36)的转速n1小于直驱风电机组的同期转速，如直驱风电机组额定转速的97％时，则设置第一断路器(44)的控制指令S3＝0，即断开第一断路器(44)，使直驱风电变流器(42)与实验室电网(47)解列，进入步骤2；步骤6当PLC控制器(2)检测到第二转速传感器(37)的转速n2大于或等于双馈风电机组的启动转速，如双馈风电机组额定转速的30％时，则由PLC控制器(2)向双馈驱动电路(40)发送双馈驱动信号，再由双馈驱动电路(40)向双馈风电变流器(43)发送双馈驱动脉冲，启动双馈风电变流器(43)；反之，当PLC控制器(2)检测到第二转速传感器(37)的转速n2小于双馈风电机组的启动转速，如双馈风电机组额定转速的30％时，则由PLC控制器(2)向双馈驱动电路(40)封锁双馈驱动信号，使双馈风电变流器(43)停止运行； 步骤7当PLC控制器(2)检测到第二转速传感器(37)的转速n2大于或等于双馈风电机组的同期转速，如双馈风电机组额定转速的97％时，则设置第二断路器(45)的控制指令S4＝1，即闭合第二断路器45，使双馈风电机组(39)并网运行；反之，当PLC控制器(2)检测到第二转速传感器(37)的转速n2小于双馈风电机组的同期转速，如双馈风电机组额定转速的97％时，则设置第二断路器(45)的控制指令S4＝0，即断开第二断路器(45)，使双馈风电机组(39)与实验室电网(47)解列，进入步骤2。