本實(shí)用新型涉及風(fēng)電仿真領(lǐng)域，特別涉及模塊式直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電仿真平臺。
背景技術(shù)：
由于風(fēng)能開發(fā)有著巨大的經(jīng)濟(jì)社會環(huán)保價(jià)值和發(fā)展前景，風(fēng)能作為一種可再生清潔能源日益為世界各國所重視。近20年來風(fēng)力技術(shù)有了巨大發(fā)展。風(fēng)電開發(fā)在各種能源開發(fā)中增速最快。德國、西班牙、丹麥、美國在風(fēng)力發(fā)電理論和技術(shù)研發(fā)方面起步較早，因而目前處于世界領(lǐng)先地位。與風(fēng)力發(fā)達(dá)國家相比中國在風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造技術(shù)和風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)方面存在較大差距。目前國內(nèi)只掌握了定槳距風(fēng)機(jī)的制造技術(shù)和剛剛投入應(yīng)用的兆瓦級永磁直驅(qū)同步發(fā)電機(jī)技術(shù)。研究機(jī)構(gòu)或者高校為了更加深入的研究風(fēng)力發(fā)電，有必要在實(shí)驗(yàn)室搭建風(fēng)力發(fā)電仿真實(shí)驗(yàn)平臺，可以在不依賴外界環(huán)境和真實(shí)風(fēng)力機(jī)的情況下模擬風(fēng)力機(jī)特性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提供一種模塊式直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電仿真平臺，為廣大研究者、學(xué)習(xí)觀摩者提供了性價(jià)比極高的基礎(chǔ)仿真平臺。
本實(shí)用新型的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
模塊式直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電仿真平臺，包括
變頻器，用于輸出變頻電源；
電拖平臺，連接并受控于變頻器控制，用于發(fā)出輸出交流電；
整流器，連接電拖平臺，用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電；
并網(wǎng)逆變器，連接整流器，將整流器輸出的直流電，轉(zhuǎn)為與電網(wǎng)同頻、同相的三相電并饋送給電網(wǎng)；
負(fù)載模塊，連接電網(wǎng)用于模擬負(fù)載用電情況；
總線，連接整流器、并網(wǎng)逆變器以及負(fù)載模塊，用于傳輸控制整流器、并網(wǎng)逆變器以及負(fù)載模塊的控制信號；
監(jiān)控主控中心，連接總線用于輸出控制信號；
路由器，連接監(jiān)控主控中心用于建立局域網(wǎng)；
監(jiān)控分控中心，連接路由器加入局域網(wǎng)，用于查看可控整流器、并網(wǎng)逆變器以及負(fù)載模塊的運(yùn)行信息。
通過采用上述技術(shù)方案，變頻器用于輸出不同的頻率的電源以控制機(jī)組發(fā)電，而機(jī)組作為發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)力輸入源，整流器用于將機(jī)組輸出的三相交流電轉(zhuǎn)為直流電，然后經(jīng)并網(wǎng)逆變器對直流電逆變，轉(zhuǎn)為與電網(wǎng)同頻、同相的三相電并饋送給電網(wǎng)，負(fù)載模塊作為獨(dú)立設(shè)備用于模擬用電，監(jiān)控主控中心作為教師機(jī)具有無條件執(zhí)行任何操作，監(jiān)控分控中心作為學(xué)生機(jī)主要用于查看設(shè)備的運(yùn)行信息，其中，監(jiān)控主控中心與監(jiān)控分控中心通過路由器建立的局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)相互通信。
作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述變頻器采用ABB公司的矢量型變頻器。
作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述電拖平臺包括
三相異步電機(jī)，連接變頻器用于模擬實(shí)際風(fēng)力機(jī)；
永磁同步發(fā)電機(jī)，連接三相異步電機(jī)用于發(fā)電。
通過采用上述技術(shù)方案，三相異步電機(jī)模擬實(shí)際風(fēng)力機(jī)且用詞同步發(fā)電機(jī)作為實(shí)際發(fā)電電拖平臺，使模擬效果更佳真實(shí)。
作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述整流器為IPM全控橋整流器。
通過采用上述技術(shù)方案，采用IPM全控橋整流器的優(yōu)點(diǎn)在于可以控制直流電壓和直流電流。
作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述負(fù)載模塊包括電阻、電感以及電容的隨機(jī)組合。
通過采用上述技術(shù)方案，使負(fù)載模式多樣化，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述總線為RS485總線。
通過采用上述技術(shù)方案，采用半雙工工作方式，支持多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信。
作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，監(jiān)控主控中心和監(jiān)控分控中心采用以太網(wǎng)連接。
綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果：變頻器用于輸出不同的頻率的電源以控制電拖平臺發(fā)電，而電拖平臺作為發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)力輸入源，整流器用于將電拖平臺輸出的三相交流電轉(zhuǎn)為直流電，然后經(jīng)并網(wǎng)逆變器對直流電逆變，轉(zhuǎn)為與電網(wǎng)同頻、同相的三相電并饋送給電網(wǎng)，負(fù)載模塊作為獨(dú)立設(shè)備用于模擬用電，監(jiān)控主控中心作為教師機(jī)具有無條件執(zhí)行任何操作，監(jiān)控分控中心作為學(xué)生機(jī)主要用于查看設(shè)備的運(yùn)行信息，其中，監(jiān)控主控中心與監(jiān)控分控中心通過路由器建立的局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)相互通信。
附圖說明
圖1是模塊式直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電仿真平臺拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
圖中，1、電拖平臺；11、永磁同步發(fā)電機(jī)；12、三相異步電機(jī)；2、變頻器；3、整流器；4、并網(wǎng)逆變器；5、負(fù)載模塊； 7、總線；8、監(jiān)控主控中心；9、監(jiān)控分控中心；10、路由器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參照圖1所示，模塊式直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電仿真平臺包括變頻器2、電拖平臺1、整流器3、并網(wǎng)逆變器4、負(fù)載模塊5、總線 7、路由器10、監(jiān)控主控中心8以及監(jiān)控分控中心9，其中，變頻器2受控于監(jiān)控主控中心8控制用于輸出變頻電源，該變頻器2從電網(wǎng)中取電以維持自身工作，電拖平臺1包括三相異步電機(jī)12、永磁同步發(fā)電機(jī)11，其中三相異步電機(jī)12連接變頻器2并受控于變頻電源工作，此處三相異步電機(jī)12相當(dāng)于模擬風(fēng)力機(jī)，永磁同步發(fā)電機(jī)11連接三相異步電機(jī)12用于發(fā)電，其聯(lián)控方式可以為電機(jī)聯(lián)軸器帶動，此為電機(jī)聯(lián)動常用的手段，整流器3連接永磁同步發(fā)電機(jī)11用于接收永磁同步發(fā)電機(jī)11輸出的交流電，并將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，輸出至并網(wǎng)逆變器4，上述的整流器3為IPM全控橋整流器3，該可控硅整流與不控整流的區(qū)別在于可以控制直流電壓和直流電流所以優(yōu)先選擇，并網(wǎng)逆變器4，將IPM全控橋整流器3輸出的直流電壓和直流電流逆變轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)同頻、同相的三相電并饋送給電網(wǎng)。模擬負(fù)載作為獨(dú)立設(shè)備，提供一個(gè)三相可調(diào)控的負(fù)載，其包括電阻、電感、電容；每種負(fù)載都可以獨(dú)立、多組合設(shè)定。上述的總線 7用于連接整流器3、并網(wǎng)逆變器4以及負(fù)載模塊5，用于傳輸控制信號，在總線 7上還連接一監(jiān)控主控中心8，作為教師機(jī)，只能教師無條件執(zhí)行任何操作。上述的監(jiān)控分控中心9，作為學(xué)生機(jī)，主要查看設(shè)備的運(yùn)行信息，如果操作設(shè)備需要受主控中心授權(quán)。這么設(shè)置有效防止了學(xué)員隨意操作，一產(chǎn)生故障，并且，上述的監(jiān)控主控中心8和監(jiān)控分控中心9通過路由器10建立局域網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)傳輸。
本具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的解釋，其并不是對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。