本发明专利技术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。本发明专利技术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。该发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种风电实验室模拟控制方法及其装置，属于风力发电应用领域。
技术介绍
风力发电系统是一个复杂的系统，由于资金、场地等条件的限制以及自然风具有随机性和爆发性，直接在风力机上实验不方便进行实验教学、科研，也不能方便借助此真实风力发电平台对相关控制算法进行有效验证，因此目前在风力发电系统的研究中采用风机模拟技术以获得脱离自然风环境的可控实验平台成为研究热点。另外，如何进一步在此风电模拟平台上同时实现直驱和双馈两种典型风力发电，并实现远程多机监控，给高校的实验教学及企业的科研人员提供综合性、高水平的风电研究型平台成为此领域的一个新兴发展方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种风电实验室模拟控制方法及其装置，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。本专利技术的一种风电实验室模拟控制方法，其特征在于步骤I由PLC控制器2初始化第一接触器32的控制指令SI = 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I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SI = 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OHz开始逐渐增频，O ^ f ^ 50，进入步骤4 ；步骤3若上位机监控系统I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OHz开始逐渐增频，O ^ 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Ii1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Ii1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Ii1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Ii1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 = O,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 ；2、本专利技术的实现上述风电实验室模拟控制方法的装置，其特征在于，包含上位机监控系统I、PLC控制器2和风电模拟系统3，上位机监控系统I与PLC控制器2之间通过现场总线进行通讯；所述上位机监控系统I用于远程监控风电模拟系统3的运行状态，其包括上位机11、上位机12、上位机13......上位机η, η为自然数,且n ^ 12,所述上位机11作为上位机监控系统I的主机与PLC控制器2通过现场总线进行通信，并且通过网络分别与上位机监控系统I中的上位机12和上位机η相连，所述上位机12、上位机13......上位机η均作为上位机监控系统I的从机，两两之间依次通过网络互联。所述PLC控制器2用于现场监控风电模拟系统3的运行状态，包括控制风电模拟系统3中的变频器31的频率f从OHz开始向50Hz逐渐增频，O < f ( 50，给风电模拟系统3中的第一接触器32发送控制指令SI，给风电模拟系统3中的第二接触器33发送控制指令S2，给风电模拟系统3中的第一断路器44发送控制指令S3，给风电模拟系统3中的第二断路器45发送控制指令S4，给风电模拟系统3中的直驱驱动电路41发送直驱驱动信号，给风电模拟系统3中的双馈驱动电路40发送双馈驱动信号，接收风电模拟系统3中的第一转速传感器36的转速Ill信号，接收风电模拟系统3中的第二转速传感器37的转速n2信号；所述风电模拟系统3包括变频器31、第一接触器32、第二接触器33、第一三相异步电动机34、第二三相异步电动机35、第一转速传感器36、第二转速传感器37、直驱风电机组38、双馈风电机组39、双馈驱动电路40、直驱驱动电路41、直驱风电变流器42、双馈风电变流器43、第一断路器44、第二断路器45、隔离变压器46和实验室电网47，所述变频器31用于接收PLC控制器2的频率f信号，其三相输出端不仅与第一接触器32的三相输入端连接，而且与第二接触器33的三相输入端连接；所述第一接触器32通过接收PLC控制器2的控制指令SI实现自身的闭合或关断，其三相输入端与变频器31的三相输出端连接，其三相输出端与第一三相异步电动机34的三相输入端连接；所述第一三相异步电动机34与第一转速传感器36及直驱风电机组38依次同轴 连接，且第一三相异步电动机34的三相输入端与第一接触器32的三相输出端连接；所述第一转速传感器36用于向PLC控制器2发送转速Ii1信号，其与第一三相异步电动机34和直驱风电机组38同轴连接，且第一转速传感器36位于第一三相异步电动机34和直驱风电机组38的中间； 所述直驱风电变流器42通过接收直驱驱动电路41的直驱驱动脉冲来实现变流运行，其三相输入端与直驱风电机组38的三相输出端连接，其三相输出端与第一断路器44的三相输入端连接；所述直驱驱动电路41用于将接收到的PLC控制器2的直驱驱动信号转化为直驱驱动脉冲驱动直驱风电变流器42变流运行；所述第一断路器44通过接收PLC控制器2的控制指令S3实现自身的闭合或关断，其三相输入端与直驱风电变流器42的三相输出端连接，其三相输出 端与隔离变压器46的绕组I连接；所述第二接触器33通过接收PLC控制器2的控制指令S2实现自身的闭合或关断，其三相输入本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：扈建良，
申请(专利权)人：溧阳市华星教学仪器设备厂，
类型：发明
国别省市：
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