CN201259465Y - 兆瓦级风力发电机组测试加载试验平台 - Google Patents

兆瓦级风力发电机组测试加载试验平台 Download PDF

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杨松
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Abstract

本实用新型公开了一种兆瓦级风力发电机组测试加载试验平台，包括：400伏电压的交流电网；该电网电连接自耦变压器；该自耦变压器电连接电源开关柜；该电源开关柜电连接启动电机变频柜，启动电机变频柜内包括有变频器；启动电机变频柜电连接有启动电动机；电源开关柜还电连接690伏变频控制柜，其内部有690伏交流电源及自耦变压器；690伏变频控制柜电连接有采用双馈方式进行电动模式控制的发电机；发电机连接启动电动机，发电机还连接有齿轮箱，该齿轮箱通过万向联轴器连接待测机组的动力传动部件；电源开关柜还电连接有待测机组的690伏变频控制柜。借此使出厂的风力发电机组得到主传动链和变频器的实际测试，成本低、测试简单。

Description

兆瓦级风力发电机组测试加载试验平台
技术领域
本实用新型涉及风力发电技术领域，特别是指一种用于测试风电机组的兆瓦级风力发电机组测试加载试验平台。
背景技术
目前国内和国际风力发电机组厂家在风力发电机组出厂时，都只是做了静态的调试，也就是在提供风力发电机组控制电源的情况下对风力发电机组进行控制信号等调试，风力发电机组没有进行实际真正地发出电能。这样对风力发电机组来说，最主要的功率变频器和风力发电机组的主传动链没有得到测试，风力发电机组现场安装完成后，一旦发现风力发电机组的主传动链和变频器有故障，导致风力发电机组无法并网发电，后果是很严重的。
整机试验平台要求满足风力发电机组的转速范围和能够提供风力发电机组要求大小的转矩。现有的主要技术方案有全功率变频器驱动控制技术方案，该方案需要大功率的变频器来实现转速和转矩的控制。大功率变频器需要采用高压形式，成本高、采购周期长，综合性价比不高。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是，提供一种兆瓦级风力发电机组测试加载试验平台，使出厂的风力发电机组在组装车间就可以得到实际地发电运行，可以实现风力发电机组零故障出厂，为风力发电机组在风场的可靠、稳定运行带来保证，且周期短、成本低、测试方法简单。
为解决上述技术问题采用的技术方案是：一种兆瓦级风力发电机组测试加载试验平台，其包括：
400伏电压的交流电网；
与所述电网电连接的自耦变压器；
与所述自耦变压器电连接的电源开关柜；
与所述电源开关柜电连接的启动电机变频柜，所述启动电机变频柜内包括有变频器；
所述启动电机变频柜电连接有启动电动机；
与所述电源开关柜电连接的690伏变频控制柜，所述690伏变频控制柜内包括有690伏交流电源及自耦变压器；
所述690伏变频控制柜电连接有发电机，所述发电机采用双馈方式进行电动模式控制；
所述发电机连接所述启动电动机，所述发电机还连接有齿轮箱，所述齿轮箱通过万向联轴器连接待测机组的动力传动部件；
所述电源开关柜还电连接有待测机组的690伏变频控制柜。
采用上述技术方案获得的有益效果是：通过发电机的双馈型调速驱动控制技术方案，与现有风力发电机组控制相同，采用现有的各类控制柜、发电机、齿轮箱等主要部件，采购周期短、备件多、成本低、易实现。用发电机来控制电动机，为测试风力发电机组提供了原动力，使出厂的风力发电机组在组装车间就可以得到实际的发电运行，可以实现风力发电机组零故障出厂。
附图说明
图1为本实用新型的兆瓦级风力发电机组测试加载试验平台的电路单线图；
图2为本实用新型的兆瓦级风力发电机组测试加载试验平台和测试风力发电机组的机械布置图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
参阅图2，本实用新型的兆瓦级风力发电机组测试加载试验平台20，其包括：400伏(V)电压的交流电网1，该电网1电连接有自耦变压器2，该自耦变压器2电连接有电源开关柜3，该电源开关柜3电连接有启动电机变频柜4，该启动电机变频柜4内包括有变频器(图中未示出)；启动电机变频柜4电连接有启动电动机5。电源开关柜3还电连接有690V变频控制柜6，该690V变频控制柜6内包括有690V交流电源及自耦变压器(图中未示出)；690V变频控制柜6电连接有发电机7，所述发电机采用双馈方式进行电动模式控制。
发电机7连接启动电动机5，发电机7还连接有齿轮箱8，齿轮箱8通过万向联轴器9连接待测机组的动力传动部件10，本实施例的动力传动部件可以为齿轮箱，并不以此为限。电源开关柜3还电连接有测试风力发电机组21的690V变频控制柜12，以对测试风力发电机组21供电。
测试风力发电机组21包括电动机11，电动机11电连接690V变频控制柜12，电动机11还连接有动力传动部件10，动力传动部件10通过万向联轴器9与本实用新型的试验平台20上的齿轮箱8连接。
通过400V交流(AC)/690VAC的自耦变压器2得到690VAC电压给发电机(即原动机)7和测试风力发电机组21供电。通过变频器41启动启动电动机5，采用普通的400VAC电源供电。试验平台20的发电机7采用双馈调速技术，发电机7的定子71通过并网开关(即定子接触器73)连接电网，发电机7的转子72通过变频器61和电网连接，参见图1。
为了满足现有风力发电机组的出厂测试要求，需要提供风力发电机组690VAC电源，通过自耦变压器2提供。试验平台20的发电机7采用双馈方式进行电动模式控制，为整个试验平台20提供原动力。由于发电机7的功率较大，不能直接启动，在试验平台20中，设计一个较小功率的启动电动机5，通过变频器采用转矩控制。
试验平台20开始工作时，首先启动启动电动机5，待发电机7的转速达到大约1300rpm时，再把发电机7变频器自动并网，对发电机进行电动控制，通过后台软件可以控制试验平台20发电机7的转速，也就是试验平台20的发电机7是通过变频器进行转速控制的。
启动电动机5有两种作用：一是作为试验平台20发电机7的启动电动机；二是通过转矩控制，来补偿试验台传动链上效率损失的功率。
测试风力发电机组21与试验平台20通过万向联轴器9连接，在整个试验过程中，试验平台20的发电机7可以模拟不同的转速带动测试风力发电机组21的电动机11旋转，测试风力发电机组21根据系统命令控制并网并发出电能，通过自耦变压器2再把电能回馈到电网1，这样整个试验过程消耗的电能是测试风力发电机组21与试验平台20这两个系统中的功率损失部分，相对来说浪费的电能较少。
以上所述仅为本实用新型的较佳具体实施例，并非用来局限本实用新型的专利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变化，均同理包含于本实用新型的范围内。

Claims (2)

1、一种兆瓦级风力发电机组测试加载试验平台，其特征在于，其包括：
400伏电压的交流电网；
与所述电网电连接的自耦变压器；
与所述自耦变压器电连接的电源开关柜；
与所述电源开关柜电连接的启动电机变频柜，所述启动电机变频柜内包括有变频器；
所述启动电机变频柜电连接有启动电动机；
与所述电源开关柜电连接的690伏变频控制柜，所述690伏变频控制柜内包括有690伏交流电源及自耦变压器；
所述690伏变频控制柜电连接有发电机，所述发电机采用双馈方式进行电动模式控制；
所述发电机连接所述启动电动机，所述发电机还连接有齿轮箱，所述齿轮箱通过万向联轴器连接待测机组的动力传动部件；
所述电源开关柜还电连接有待测机组的690伏变频控制柜。
2、根据权利要求1所述的兆瓦级风力发电机组测试加载试验平台，其特征在于，所述动力传动部件为齿轮箱。
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