[发明专利]面向控制技术研究的双馈风力发电系统模拟实验平台

摘要

一种双馈风力发电系统模拟实验平台，主要面向双馈风力发电系统电机控制层控制技术研究的模拟实验装置。该实验平台包括三相鼠笼异步电动机变频拖动系统模拟风力机、双馈感应发电机以及转子背靠背变换器、转子侧撬棒保护装置、并网母线发电质量分析装置、DSP控制器与上位机仿真系统、电网异常模拟装置，以及滤波组件与保护开关。本发明具有开放式控制器，方便不同控制算法的嵌入；可模拟电网异常状态，反映出电网扰动和故障时控制方法的控制效果，并通过撬棒保护装置和保护开关确保系统平台的安全稳定运行；还具有发电质量检测分析功能，易实现控制技术在双馈风力发电系统中应用性能的综合评价。

主权项

一种面向控制技术研究的双馈风力发电系统模拟实验平台，其特征在于，面向控制技术研发，是一种能够对双馈风力发电控制策略进行学习、改进、研发的高级实验平台，该实验平台包括：模拟风力机的变频拖动系统、双馈感应发电机与转子端背靠背变换器、撬棒保护装置、发电质量分析装置、DSP控制器与上位机仿真系统、电网异常模拟装置，以及滤波组件与保护开关；模拟风力机的变频拖动系统以三相鼠笼异步电动机作为原动机，配以不控整流和逆变变换器对原动机进行变频调速；双馈感应发电机与原动机轴接，发电机的转子绕组端子与撬棒保护装置和背靠背变换器相连，发电机的定子绕组端子与发电质量分析装置相连；撬棒保护装置为三相交流开关器件和电阻组成的主动式撬棒电路；发电质量分析装置与上位机进行数据通讯，由上位机显示运行过程发电质量的信息，全方位检测控制策略的性能；DSP控制器由两块浮点DSP组成，通过串口和总线方式与上位机通信；上位机仿真系统软件分为可扩展部分和可集成部分，两部分通过预留的控制变量端口进行交互；电网异常模拟装置，由电压控制模式下的变换器模拟电网电压实际运行中出现的非常态；滤波组件为网侧滤波电抗器，限制网侧电流谐波含量；保护开关包括系统并网开关和系统切除开关。