风力发电仿真系统技术方案

本申请提供一种风力发电仿真系统。风力发电仿真系统包括变换器电路仿真模块和主仿真模块。变换器电路仿真模块用于对变换器电路进行仿真，变换器电路仿真模块包括通信端口；主仿真模块独立于变换器电路仿真模块，用于对电机进行仿真，主仿真模块包括主通信端口，主通信端口与通信端口连接，主仿真模块通过主通信端口将仿真电机产生的电信号输出给变换器电路仿真模块。可提高仿真准确度。

【技术实现步骤摘要】
风力发电仿真系统
本申请涉及风力发电领域，尤其涉及一种风力发电仿真系统。
技术介绍
随着风力发电技术的发展，风力发电机中的变流器逐渐发展为现在的双PWM(Pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制)背靠背系统的并联运行控制方式。该种方式系统运行稳定，电路可靠性高，在风力发电机中得到了有效的应用。近年来，为了有效的进行变流器控制算法的验证，多采用硬件在环测试(Hardware-in-the-Loop，HIL)实现模型的实时仿真，但是该方法多数将变流器拓扑运行在CPU资源中，存在仿真步长大，开关频率低的问题。
技术实现思路
本申请提供一种改进的风力发电仿真系统。本申请提供的风力发电仿真系统用于仿真风力发电系统，所述风力发电系统包括电机和与所述电机连接的变换器电路，包括：变换器电路仿真模块，用于对所述变换器电路进行仿真，所述变换器电路仿真模块包括通信端口；及主仿真模块，独立于所述变换器电路仿真模块，用于对所述电机进行仿真，所述主仿真模块包括主通信端口，所述主通信端口与所述通信端口连接，所述主仿真模块通过所述主通信端口将仿真所述电机产生的电信号输出给所述变换器电路仿真模块。进一步的，所述变换器电路仿真模块包括同步信号端口，所述主仿真模块包括与所述同步信号端口连接的主同步信号端口，所述主仿真模块通过所述主同步信号端口发送同步触发信号到所述变换器电路仿真模块，所述变换器电路仿真模块的仿真步长小于所述主仿真模块的仿真步长。进一步的，所述通信端口与所述主通信端口之间通过串行总线连接。进一步的，所述串行总线包括PCI-E串行总线。进一步的，所述变换器电路仿真模块包括受控端，所述风力发电仿真系统包括控制器，所述控制器包括与所述受控端连接的控制端，所述控制器通过所述控制端输出控制信号给所述变换器电路仿真模块。进一步的，所述控制器包括采样端口，所述采样端口和所述变换器电路仿真模块连接，所述控制器通过所述采样端口采集电信号。进一步的，所述受控端和所述控制端为I/O端口，和/或所述采样端口为I/O端口。进一步的，所述风力发电仿真系统包括工作站，所述主仿真模块包括主监控端口，所述主监控端口与工作站连接，所述工作站通过所述主监控端口对所述主仿真模块进行监控；和/或所述变换器电路仿真模块包括监控端口，所述监控端口与所述主仿真模块连接，所述工作站通过所述主仿真模块对所述变换器电路仿真模块进行监控。进一步的，所述变换器电路仿真模块包括FPGA芯片。进一步的，所述主仿真模块包括CPU芯片。进一步的，所述电机包括多相永磁同步电机。进一步的，所述多相永磁同步电机包括六相双绕组永磁同步电机。进一步的，所述电机包括第一三相绕组和第二三相绕组，所述转换电路包括与所述第一三相绕组连接的第一变换器电路和与所述第二三相绕组连接的第二变换器电路；所述变换器电路仿真模块的所述通信端口包括第一通信端口和第二通信端口，所述主仿真模块的所述主通信端口包括与所述第一通信端口连接的第一主通信端口和与所述第二通信端口连接的第二主通信端口；所述主仿真模块包括用于仿真所述第一三相绕组和所述第二三相绕组的电机仿真模块，所述变换器电路仿真模块包括用于仿真所述第一变换器电路的第一变换器电路仿真模块，和用于仿真所述第二变换器电路的第二变换器电路仿真模块；所述第一变换器电路仿真模块通过所述第一通信端口和所述第一主通信端口连接至所述电机仿真模块，接收仿真所述第一三相绕组产生的第一绕组输出电信号；所述第二变换器电路仿真模块通过所述第二通信端口和所述第二主通信端口连接至所述电机仿真模块，接收仿真所述第二三相绕组产生的第二绕组输出电信号。进一步的，所述第一变换器电路包括第一机侧变换器和第一网侧变换器，所述第二变换器电路包括第二机侧转换电路和第二网侧转换电路；所述第一变换器电路仿真模块包括用于仿真所述第一机侧变换器的第一机侧变换器模块和用于仿真所述第一网侧变换器的第一网侧变换器模块，所述第一机侧变换器模块与所述第一网侧变换器模块连接；所述第二变换器电路仿真模块包括用于仿真所述第二机侧转换电路的第二机侧转换电路模块和用于仿真所述第二网侧转换电路的第二网侧转换电路模块，所述第二机侧转换电路模块与所述第二网侧转换电路模块连接；所述第一机侧变换器模块通过所述第一通信端口和所述第一主通信端口连接至所述电机仿真模块，接收仿真所述第一三相绕组产生的第一绕组输出电信号；所述第二机侧转换电路模块通过所述第二通信端口和所述第二主通信端口连接至所述电机仿真模块，接收仿真所述第二三相绕组产生的第二绕组输出电信号；所述变换器电路仿真模块包括第一转换输出端口和第二转换输出端口，所述第一转换输出端口和所述第二转换输出端口分别连接所述主仿真模块；所述第一网侧变换器模块通过所述第一转换输出端口连接所述主仿真模块，用于输出仿真所述第一变换器电路产生的第一转换输出电信号到所述主仿真模块；所述第二网侧转换电路模块通过所述第二转换输出端口连接所述主仿真模块，用于输出仿真所述第二变换器电路产生的第二转换输出电信号到所述主仿真模块。本申请实施例的风力发电仿真系统将变换器电路和电机通过不同的仿真模块进行仿真，不同的仿真模块为相互独立的不同的硬件，如此，可根据所需仿真的电路特点，选择包括合适资源的仿真模块用以仿真变换器电路和电机，以使仿真得到的变换器电路的开关频率和实际变换器电路的开关频率更接近，提高仿真准确性。附图说明图1是本申请一个实施例提供的风力发电系统的电路模块示意图；图2是本申请一个实施例中提供的风力发电仿真系统的模块图；图3是本申请一个实施例提供的风力发电仿真系统搭建方法的流程图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本申请相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”包括两个，相当于至少两个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电仿真系统，用于仿真风力发电系统，所述风力发电系统包括电机和与所述电机连接的变换器电路，其特征在于，所述风力发电仿真系统包括：/n变换器电路仿真模块，用于对所述变换器电路进行仿真，所述变换器电路仿真模块包括通信端口；及/n主仿真模块，独立于所述变换器电路仿真模块，用于对所述电机进行仿真，所述主仿真模块包括主通信端口，所述主通信端口与所述通信端口连接，所述主仿真模块通过所述主通信端口将仿真所述电机产生的电信号输出给所述变换器电路仿真模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种风力发电仿真系统，用于仿真风力发电系统，所述风力发电系统包括电机和与所述电机连接的变换器电路，其特征在于，所述风力发电仿真系统包括：
变换器电路仿真模块，用于对所述变换器电路进行仿真，所述变换器电路仿真模块包括通信端口；及
主仿真模块，独立于所述变换器电路仿真模块，用于对所述电机进行仿真，所述主仿真模块包括主通信端口，所述主通信端口与所述通信端口连接，所述主仿真模块通过所述主通信端口将仿真所述电机产生的电信号输出给所述变换器电路仿真模块。


2.如权利要求1所述的风力发电仿真系统，其特征在于，所述变换器电路仿真模块包括同步信号端口，所述主仿真模块包括与所述同步信号端口连接的主同步信号端口，所述主仿真模块通过所述主同步信号端口发送同步触发信号到所述变换器电路仿真模块，所述变换器电路仿真模块的仿真步长小于所述主仿真模块的仿真步长。


3.如权利要求1所述的风力发电仿真系统，其特征在于，所述通信端口与所述主通信端口之间通过串行总线连接。


4.如权利要求3所述风力发电仿真系统，其特征在于，所述串行总线包括PCI-E串行总线。


5.如权利要求1所述的风力发电仿真系统，其特征在于，所述变换器电路仿真模块包括受控端，所述风力发电仿真系统包括控制器，所述控制器包括与所述受控端连接的控制端，所述控制器通过所述控制端输出控制信号给所述变换器电路仿真模块。


6.如权利要求5所述的风力发电仿真系统，其特征在于，所述控制器包括采样端口，所述采样端口和所述变换器电路仿真模块连接，所述控制器通过所述采样端口采集电信号。


7.如权利要求6所述的风力发电仿真系统，其特征在于，所述受控端和所述控制端为I/O端口，和/或所述采样端口为I/O端口。


8.如权利要求1所述的风力发电仿真系统，其特征在于，所述风力发电仿真系统包括工作站，所述主仿真模块包括主监控端口，所述主监控端口与工作站连接，所述工作站通过所述主监控端口对所述主仿真模块进行监控；和/或
所述变换器电路仿真模块包括监控端口，所述监控端口与所述主仿真模块连接，所述工作站通过所述主仿真模块对所述变换器电路仿真模块进行监控。


9.如权利要求1所述的风力发电仿真系统，其特征在于，所述变换器电路仿真模块包括FPGA芯片。


10.如权利要求1所述的风力发电仿真系统，其特征在于，所述主仿真模块包括CPU芯片。


11.如权利要求1所述的风力发电仿真系统，其特征在于，所述电机包括多相永磁同步电机。


12.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：史俊伟，刘琳，张小景，朱志权，
申请(专利权)人：上海电气风电集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31