CN104506087A - 抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统 - Google Patents

抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104506087A
CN104506087A CN201510016655.2A CN201510016655A CN104506087A CN 104506087 A CN104506087 A CN 104506087A CN 201510016655 A CN201510016655 A CN 201510016655A CN 104506087 A CN104506087 A CN 104506087A
Authority
CN
China
Prior art keywords
type
variable frequency
frequency converter
pump
sinamics
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510016655.2A
Other languages
English (en)
Inventor
胡丽杰
孙玉田
梁彬
王洪泉
韩波
毕纯辉
高尚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Electric Machinery Co Ltd
Original Assignee
Harbin Electric Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Electric Machinery Co Ltd filed Critical Harbin Electric Machinery Co Ltd
Priority to CN201510016655.2A priority Critical patent/CN104506087A/zh
Publication of CN104506087A publication Critical patent/CN104506087A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/26—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor
    • H02P1/30—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor by progressive increase of frequency of supply to primary circuit of motor

Abstract

本发明公布了一种以控制器、四象限变频器和异步电动机为核心设备，输出抽水蓄能机组发电电动机变频启动负载阻力矩-转速函数关系的负载模拟系统。四象限变频器在模拟抽水蓄能机组发电电动机变频启动负载时，采用转矩控制，而在机组进行变频启动过程的起始阶段，实现负载模拟系统的零速—转矩输出功能。在机组启动、升速和并网过程中，SFC(静止变频器)调速，四象限变频器根据负载阻力矩-转速函数关系输出转矩，实现抽水蓄能机组发电电动机变频启动负载的模拟。

Description

抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统
技术领域：
本发明涉及一种抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统。
背景技术：
随着水电事业的蓬勃发展，抽水蓄能机组不断地涌现，与常规水轮发电机相比较，抽水蓄能机组的运行工况要复杂的多。这是由于机组不仅要运行于发电工况，而且还要运行于抽水工况。其中，在由发电工况转换为抽水工况的情况下要经过一个过渡阶段，即启动过程。变频启动是大型抽水蓄能机组最经常采用的方法，同时也是保证机组是否能够可靠启动的关键技术之一。采用SFC(静止变频器)装置进行变频启动的过程非常复杂。在抽水蓄能机组的开发中，对变频启动技术进行物理仿真和实验验证是非常重要的，而负载模拟是抽水蓄能机组变频启动物理仿真系统的难点。据资料了解，到目前为止国内外尚没有对大型抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统的相关报道。抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统的实现弥补了国内外抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统的空白。对抽水蓄能机组的研发具有一定的指导作用。
发明内容：
本发明的目的是提供一种通过采用先进的控制器和四象限变频器转矩控制输出驱动异步电动机技术实现抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统，本发明是通过以下技术方案实现的：本发明的技术方案为一种抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统，T5610型上位计算机、Y355L2_12/V3型异步电动机、SINAMICS S120型四象限变频器、SIMOTION D435型控制器和RSH58型增量式光电编码器为此发明的核心设备，T5610型上位计算机(1)的工业以太网口通过网线与SIMOTION D435控制器(2)的PROFINET(工业以太网技术的自动化总线标准)接口连接；SIMOTION D435控制器(2)的输出接口DRIVE-CLIQ总线(底层通信总线)接口通过网线连接到SINAMICS S120四象限变频器(3)的工业以太网口；SINAMICS S120四象限变频器(3)输出端子通过三条相同的电缆线(4)与Y355L2_12/V3异步电动机(5)输入电源的三相输入端子相连接；RSH58型增量式光电编码器(7)空心轴套套在异步电动机轴(6)的轴头上；RSH58型增量式光电编码器(7)推挽输出6条相同的信号线(8)与SINAMICS S120四象限变频器(3)数字量输入端子相连，实现抽水蓄能机组变频启动过程中转速的测量。
本发明中负载模拟系统，通过上位计算机将抽水蓄能机组发电电动机变频启动负载阻力矩与转速的关系数组通过工业以太网总线传输给控制器SIMOTION D435，控制器SIMOTION D435解析后，通过DRIVE-CLIQ总线(底层通信总线)传输给SINAMICS S120四象限变频器，本发明在进行负载模拟时，在机组进行变频启动过程的起始阶段，即发电电动机开始转动之前，当SFC(静止变频器)装置所输出的驱动转矩未达到机组启动转矩之前，负载模拟系统通过采取转矩控制模式实时输出与SFC(静止变频器)装置输出的驱动转矩相平衡的负载转矩，以使机组处于静止状态，即实现负载模拟系统的零速—转矩输出功能，本发明中四象限变频器SINAMICS S120通过光电编码器测量转速，根据负载阻力矩-转速函数关系输出转矩，实现抽水蓄能机组发电电动机变频启动负载的模拟。
本发明的上位机测控软件是基于图形化编程软件实验室虚拟仪器工程工作台(LabVIEW)中的SCOUT多功能系统控制软件平台编制的，开发时间短、模块化、可移植性和界面友好的特点。
本发明成果是可以验证SFC(静止变频器)装置最优控制策略的优越性。本发明成果计算抽水蓄能机组变频启动过程中发电电动机从启动到并网过程中SFC(静止变频器)装置的工作时间。
图1是本发明负载模拟系统装置结构示意图
图2是本发明原理结构图
具体实施方式：
如图1所示一种抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统由T5610型上位计算机、Y355L2_12/V3型异步电动机、SINAMICS S120型四象限变频器、SIMOTION D435型控制器和RSH58型增量式光电编码器为此发明的核心设备，T5610型上位计算机1的工业以太网口通过网线与SIMOTION D435控制器2的PROFINET(工业以太网技术的自动化总线标准)接口连接；SIMOTION D435控制器2的输出接口通过网线连接到SINAMICS S120四象限变频器3的DRIVE-CLIQ总线口(底层通信总线)；SINAMICS S120四象限变频器3输出端子通过三条相同的电缆线4与Y355L2_12/V3异步电动机5输入电源的三相输入端子相连接；RSH58型增量型光电编码器7空心轴套套在异步电动机轴6的轴头上；RSH58型增量式光电编码器7推挽输出6条相同的信号线8与SINAMICS S120四象限变频器3数字量输入端子相连，实现抽水蓄能机组变频启动过程中转速的测量。
T5610型上位计算机：T5610，Y355L2_12/V3型异步电动机型号：Y355L2_12/V3，SINAMICS S120型四象限变频器型号：SINAMICSS120，SIMOTION D435型控制器型号：SIMOTION D435，RSH58型增量式光电编码器型号：RSH58。
如图2所示一种抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统，通过上位计算机将抽水蓄能机组发电电动机变频启动负载阻力矩与转速的关系数组通过工业以太网总线传输给控制器SIMOTION D435，控制器SIMOTION D435解析后，通过DRIVE-CLIQ总线(底层通信总线)传输给SINAMICS S120四象限变频器，四象限变频器SINAMICSS120在模拟抽水蓄能机组发电电动机变频启动负载时，采用转矩控制，而在机组进行变频启动过程的起始阶段，当SFC(静止变频器)装置所输出的驱动转矩未达到机组启动转矩之前，负载模拟系统通过采取转矩控制模式实时输出与SFC(静止变频器)装置输出的驱动转矩相平衡的负载转矩，以使机组处于静止状态，即实现负载模拟系统的零速—转矩输出功能，SINAMICS S120四象限变频器的参数通过SIMOTION D435控制器传输到上位计算机。
本发明中机组启动、升速和并网过程，SFC(静止变频器)调速，四象限变频器SINAMICS S120通过光电编码器测量转速，根据负载阻力矩-转速函数关系输出转矩，实现抽水蓄能机组发电电动机变频启动负载的模拟。
本发明的上位机测控软件是基于图形化编程软件实验室虚拟仪器工程工作台(LabVIEW)中的SCOUT多功能系统控制软件平台编制的，开发时间短、模块化、可移植性和界面友好的特点。
本发明成果是可以验证SFC(静止变频器)装置最优控制策略的优越性。本发明成果计算抽水蓄能机组变频启动过程中发电电动机从启动到并网过程中SFC(静止变频器)装置的工作时间。据资料了解，到目前为止国内外尚没有对大型抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统的相关报道。抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统的实现弥补了国内外抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统的空白。对抽水蓄能机组的研发具有一定的指导作用。

Claims (2)

1.一种抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统，其特征是：
T5610型上位计算机、Y355L2_12/V3型异步电动机、SINAMICSS120型四象限变频器、SIMOTION D435型控制器和RSH58型增量式光电编码器为此发明的核心设备，T5610型上位计算机(1)的工业以太网口通过网线与SIMOTION D435控制器(2)的工业以太网技术的自动化总线标准PROFINET接口连接；SIMOTION D435控制器(2)的输出接口底层通信总线DRIVE-CLIQ总线接口通过网线连接到SINAMICS S120四象限变频器(3)的工业以太网口；SINAMICS S120四象限变频器(3)输出端子通过三条相同的电缆线(4)与Y355L2_12/V3异步电动机(5)输入电源的三相输入端子相连接；RSH58型增量型光电编码器(7)空心轴套套在异步电动机轴(6)的轴头上；RSH58型增量式光电编码器(7)推挽输出六条相同的信号线(8)与SINAMICS S120四象限变频器(3)数字量输入端子相连，实现抽水蓄能机组变频启动过程中转速的测量。
2.根据权利要求1所述的一种抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统，其特征是：T5610型上位计算机：T5610，Y355L2_12/V3型异步电动机型号：Y355L2_12/V3，SINAMICS S120型四象限变频器型号：SINAMICS S120，SIMOTION D435型控制器型号：SIMOTIOND435，RSH58型增量式光电编码器型号：RSH58。
CN201510016655.2A 2015-01-13 2015-01-13 抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统 Pending CN104506087A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510016655.2A CN104506087A (zh) 2015-01-13 2015-01-13 抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510016655.2A CN104506087A (zh) 2015-01-13 2015-01-13 抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104506087A true CN104506087A (zh) 2015-04-08

Family

ID=52947814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510016655.2A Pending CN104506087A (zh) 2015-01-13 2015-01-13 抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104506087A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105932701A (zh) * 2016-06-12 2016-09-07 武汉大学 一种抽水蓄能多机组共享sfc启动厂用电电源优化配置方法
CN108471271A (zh) * 2018-04-16 2018-08-31 成都市极米科技有限公司 一种投影仪滑门电机控制方法及控制装置
CN113401589A (zh) * 2021-06-07 2021-09-17 天地（常州）自动化股份有限公司 矿用变频带式输送机的负载模拟测试装置及其方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005062458A1 (en) * 2003-12-24 2005-07-07 Foundation Enterprises Ltd. A variable frequency power system and method of use
JP4238646B2 (ja) * 2003-06-16 2009-03-18 株式会社安川電機 誘導電動機の速度センサレスベクトル制御装置
CN101924508A (zh) * 2010-08-20 2010-12-22 上海交通大学 大功率抽水蓄能机组启动用变频调速系统
CN203027170U (zh) * 2012-11-26 2013-06-26 江苏力普电子科技有限公司 一种具有转速跟踪起动的低压变频器
CN104122802A (zh) * 2014-08-01 2014-10-29 南京南瑞继保电气有限公司 一种静止变频系统rtds仿真系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4238646B2 (ja) * 2003-06-16 2009-03-18 株式会社安川電機 誘導電動機の速度センサレスベクトル制御装置
WO2005062458A1 (en) * 2003-12-24 2005-07-07 Foundation Enterprises Ltd. A variable frequency power system and method of use
CN101924508A (zh) * 2010-08-20 2010-12-22 上海交通大学 大功率抽水蓄能机组启动用变频调速系统
CN203027170U (zh) * 2012-11-26 2013-06-26 江苏力普电子科技有限公司 一种具有转速跟踪起动的低压变频器
CN104122802A (zh) * 2014-08-01 2014-10-29 南京南瑞继保电气有限公司 一种静止变频系统rtds仿真系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105932701A (zh) * 2016-06-12 2016-09-07 武汉大学 一种抽水蓄能多机组共享sfc启动厂用电电源优化配置方法
CN105932701B (zh) * 2016-06-12 2018-04-10 国家电网公司 一种抽水蓄能多机组共享sfc启动厂用电电源优化配置方法
CN108471271A (zh) * 2018-04-16 2018-08-31 成都市极米科技有限公司 一种投影仪滑门电机控制方法及控制装置
CN113401589A (zh) * 2021-06-07 2021-09-17 天地（常州）自动化股份有限公司 矿用变频带式输送机的负载模拟测试装置及其方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN208636410U (zh) 一种变频器负载测试系统
CN202735435U (zh) 变频器负载测试平台
CN104753415B (zh) 步进电机的启停控制方法、系统和步进电机
CN104506087A (zh) 抽水蓄能机组变频启动负载模拟系统
CN102494820A (zh) 一种电力测功机
CN102684593A (zh) 一种电动车通用电机驱动控制器的设计方法
CN103943009A (zh) 一种模拟风力发电并网实验系统
CN101304179B (zh) 一种风力发电机的控制方法、系统
CN204229676U (zh) 一种卷烟机教学模拟实验平台
CN202649426U (zh) 变桨距系统电动加载测试系统
CN102411310A (zh) 一种汽车动力电池的模拟方法和装置
CN202001188U (zh) 风力发电机组变桨距控制电路
CN104678967B (zh) 通用工控机联合dsp实现pwm控制器快速原型设计方法及设备
CN105373109B (zh) 一种Delta机器人驱控系统
CN103207570B (zh) 应用于装卸料机模拟机的旋转变压器信号仿真系统和方法
CN204790350U (zh) 发电电动机变频启动物理仿真装置
CN201650588U (zh) 无刷风力发电机控制装置
CN203617941U (zh) 变频器一拖二串联连接异步电动机
CN102818953A (zh) 风况模拟系统及其在风电机组试验台上实现的方法
CN203732284U (zh) 一种模拟混合动力汽车起动及再生制动特性的装置
CN201589701U (zh) 风力发电机组传动链系统测试装置
CN103487753B (zh) 一种测试风力发电机组动态性能的方法及试验台
CN202513871U (zh) 永磁同步电机伺服控制器半物理仿真系统
CN101814745A (zh) 一种基于无刷同步发电机的风力发电模拟系统
CN105915133B (zh) 步进电机驱动器及其任意细分方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150408