主頁 > 產品介紹 > 新能源實訓設備 > 雙饋風力發電係統實驗（yàn）裝（zhuāng）置 2025-03-26

MY-PV33B雙饋風力發電（diàn）係（xì）統（tǒng）實驗裝置

一、雙饋風力發電係（xì）統實驗裝置-產品概述：
本裝置采用變速恒頻控製的雙饋（kuì）異步發電機組，可以完成（chéng）大功率雙（shuāng）饋風電機組的風（fēng）力機模擬和運行操作訓練。
二、產品特點：
1) 模擬真實風力發（fā）電機的啟動、並網、正常運行和停機過程，具備模擬機組（zǔ）變速調（diào）節能力，有功（gōng）、無功（gōng）的調節（jiē）能力；
2) 風速模型不僅可設定典型幾種風速曲（qǔ）線，支持導入實際測量得到的風速―時間數據；
3) FaceView實驗主控軟件執行機組運行狀態流程控製和（hé）數據記錄、顯示、係統監控等功能；
4) 實現風速和風力機模擬，機組並網控製，機組最大功率運行控製（zhì），機組恒速運行（háng），機組限功率運行，機組低電壓穿越，機組脫網控製等控製功能；
5) 背靠背變流器（qì）可實現直（zhí）流側電壓的初始狀態進行設定，實現單位功率因（yīn）數並網，實現風力發（fā）電機在故障條件下不脫網運行，低電（diàn）壓穿越的功能，支持風機的低電壓穿越實（shí）驗;
6) 軟件（jiàn）分析風力發電的數據與運行特性，能夠顯示異常時的故障原因；
7) RS485接口，提供開（kāi）放式MODBUS規（guī）約接入監控係統；
8) 完善（shàn）的保護（hù）功能，包括過電（diàn）壓保護、過電流保（bǎo）護、過溫保護、超速保護、短路保護，可以實現低電壓穿越以及外接（jiē）電源電壓不穩定時保護實驗；
注：帶醒目的危險標識，如（rú）：有電危險、運行時請勿打開、嚴謹帶電操作等。

雙饋實驗係統結構圖

二、係統運行技術參數：
2.1 工作條件
² 輸入電壓：三相四線～380V±10% 50Hz
² 裝置容（róng）量：≤5.0kW
² 海拔：0～2000m；
² 環（huán）境溫度：-10℃～＋50℃；
² 環境相對（duì）濕度: 10～90%(25℃)；
² 大氣壓力範圍：1個標準大氣壓範圍（wéi）；
² 室內安裝；
² 平台必須水（shuǐ）平安裝；
² 設備正常（cháng）使用年限：≥20年；
² 環境要求：環（huán）境通風良好，不含易燃（rán）、腐蝕性氣體；
2.2 實驗平台的基本尺寸：
² 實驗台（tái）：2000×400×600；（長×深×高，mm）
² 變流器：1000×600×1500；
² 主控櫃：800×600×1820；
注：實驗平台分兩排布置（zhì），預計占地麵積 3m×3m
2.2 定製雙饋變流器係統
風電變流器包括雙饋風機變流器（qì）、全功率（lǜ）變流器和PWM整流器，均為我司自主研發，根據高校（xiào）和研究（jiū）所客戶要求定製開（kāi）發，具（jù）有功能完善、產品可靠、開放性強、保護嚴格等特（tè）點。

雙饋（kuì）風電機組圖及變流器內部圖

模擬風力發電係統的（de）變流器由AC-DC-AC PWM變換器來實現，前級交流輸入可選接入交流/直流電網，根據設定的風（fēng）速，將相應能量注（zhù）入到（dào）直（zhí）流母（mǔ）線上，後級交流輸出（chū）接交流母線，將輸入的能量注入到配電（diàn）/微電網（wǎng）。該變流器（qì）為定製產品，根據用戶的要求設（shè）計（jì），功能特點如下：
² 機側矢（shǐ）量控製，網側矢量解耦（ǒu）P/Q控製；
² 電網電壓在-3%～+7%範圍內波（bō）動時能正常運（yùn）行；
² 並網滿（mǎn）載電流總（zǒng）諧波畸變率5%以下（xià）；
² 過流/過壓/過（guò）溫保護，分硬件保護和軟件保護；
² 具備（bèi）低電壓穿越功能；
² 提供直（zhí）流側外接其他電（diàn）氣設備的接口（kǒu）；
² 支持電（diàn）網不平衡度小於 10%時正常發電運行；
² 支持較寬的（de）運行速（sù）度範圍：700-2000RPM；
5.0 kW背靠背變流（liú）器主要（yào）指標

項目指標	參數特性	項目指標（biāo）	參數特性
變流器拓（tuò）撲結構（gòu）	雙級（jí）背靠背	後級控製方式	穩定直流電壓
額定流功率	5.0kW	後級功（gōng）率因數	>0.99
額定交（jiāo）流電流	15A	直流母線（xiàn）電壓	600V
額（é）定交流電壓	380V	最大（dà）直流電流	22A
額定電網頻率	50Hz	電流總諧（xié）波畸變率（THD）	<3%（額（é）定功率）
允許電網頻率（lǜ）	48～50.5Hz	最大效（xiào）率（lǜ）	95%
前級控製方式	功率控製	待機狀態功耗	<40W
前級功率因數（shù）	>0.99	冷卻方式	強迫風冷
防護等級	IP21	標準通訊方式	RS485

2.3 設備主要配（pèi）置參數

驅動變頻器	容（róng）量等級	5.5KW
	電壓等（děng）級	380V
	電機類型	異步/永（yǒng）磁同步電動機
	調速（sù）範圍	0-2000RPM
	控製方式	有PG矢量控製，弱磁控製
	接口類型	RS485
	控製環路	速度閉環，力（lì）矩閉環
	精度	電壓、電流、轉速、位置、轉矩（jǔ）的信號測量
定製變（biàn）流（liú）器	功（gōng）率（lǜ）等級	5.5KW
	電（diàn）壓等級	380V
	功（gōng）率拓撲（pū）	二電平（píng）背靠背
	外形尺寸	（寬×深×高，mm）800×600×1600
電動機	額定功率	5.5KW
	額定轉速	1500RPM
	同步轉速	1800RPM
	額定電壓	380V
	功率因數	0.9
發電機	類型	雙饋發電機
	額定功率	5.0kW
	額定電壓	380V
	額定頻率	50Hz
	額定轉（zhuǎn）速	1500rpm
	轉速範圍	0-2000rpm
	絕緣等級	F級

三（sān）、雙饋係統低電壓穿越與實驗
3.1 電網電壓跌落的危害
對雙饋風電機組來說：
² 出（chū）現的過電流會損壞電力電子器件（jiàn）；
² DC端過電（diàn）壓，將威脅直（zhí）流側元器（qì）件；
² 附加的轉矩、應力過大則會損壞風電機組的機械部件；
對電（diàn）網來說：
² 引起電網頻率（lǜ）降低；
² 引起（qǐ）電網線壓降低（dī）；
² 引發聯鎖效應（yīng），導致大麵積電網（wǎng）癱瘓。
3.2 低電壓穿越LVRT定義（yì）及意（yì）義
當電網（wǎng）故障或（huò）擾動引起風電場並網點的電壓跌落時，在（zài）電壓跌落的範圍內，風電機組能夠不間斷並網運行。
它對係統由較為重要的意義（yì）：
² 風機能夠不脫網持續（xù）運行；
² 能夠對電網（wǎng）進（jìn）行動態無功功率Q支撐；
² 有助於有功功率P恢複；
3.3 國內低電壓穿越標準
對於低（dī）電壓穿（chuān）越，要求如下圖（tú）所示，方案完全（quán）遵（zūn）循此標準：
低電壓穿越標準
² 並網點電壓跌至20%額定電壓時，保證不脫網連續運行625ms ；
² 跌落（luò）後2s 內恢複到額定電壓的（de）90%時，不脫網連續運行。
² 無功支撐：響應（yīng）時間不大於75ms，持續時間（jiān）不（bú）少於550ms ；無功（gōng）電流滿足IT≥1.5×（0.9-UT）IN ，（0.2≤UT≤0.9）
² 有（yǒu）功恢複：故障（zhàng）切除（chú）後以至少10%額定功率/秒的功率恢複到故障跌落前的功率；
3.4 低電壓穿越LVRT實驗方案介紹
主要為在變（biàn）流器上（shàng）添加Crowbar和Chopper電（diàn）路，並在變流（liú）器中進行（háng）相應控製：
² Crowbar：其響應時間短，能夠保（bǎo）護變流器IGBT、吸（xī）收和衰減畸變電流和（hé）諧波電流（liú）
² Chopper：主要考慮單管吸收回路的設計，不同於Crowbar的投切工（gōng）作方式，Chopper裝置在運行過程中會進行（háng）100Hz左右的斬波動作，大（dà）電流關斷時的尖峰很容易導致IGBT過壓實效。因此設計了RCD吸收回路和低感功（gōng）率回路。
四、雙饋（kuì）係統實驗主控軟件
FaceView實（shí）驗主控軟件具有風速特性模擬和風機主控功能，能模擬幾種（zhǒng）典型風速如：微風、陣風、持續大風、持續中速風、或四種風速合（hé）成特性。主控和風機模擬的參數修改權限向用戶開放，用戶可以自由定製風力機特（tè）性，選配接收實（shí）際的測風儀數據。主控功能實（shí）現機組並網控（kòng）製，恒速運行，限功率運行，降功率運行（háng），低（dī）電壓穿越，機組脫網控製。
FaceView監測以下參量：
² 風速（sù）、風輪轉速；
² 驅動電機轉子位置／速度（dù）、電流、電壓、功率、輸出轉矩；
² 發電機轉子位置／速度、電流、電壓、功率、輸出轉矩；
² 變流（liú）器直流電（diàn）壓；
² 網側變流器輸出電壓、電流、功率；
² 電網電壓、電（diàn）流、功率。
五、開放雙饋（kuì）風（fēng）電（diàn）變流器係統（說明）
算法（fǎ）類的函數開放，用戶可以按照（zhào）自己的算法修改（gǎi）、調用，如整流、逆變、電機控製的SVPWM和低電壓穿（chuān）越算法。
開放內容如下：
1) 雙饋變流器所（suǒ）有電路板（bǎn）硬件原理圖及BOM表(pdf版本)：控製板，電源板，信號板，電容板；
2) 雙饋變流（liú）器櫃（guì）電氣原理圖（tú）及（jí）BOM表(pdf版本)；
3) 開（kāi）放控製（zhì）板的debug接口，客戶可以燒寫（xiě）自己（jǐ）的程序；
4) 雙饋變流器通訊協議(RS485)（免費）；
5) 雙（shuāng）饋變流器使用手冊(免費)；
6) 雙饋變流器編程手冊pdf版；
雙饋變流器軟件低電壓穿越算（suàn）法、整（zhěng）流（liú）器SVPWM算法和電機控製SVPWM算法的工（gōng）程源文件，包（bāo）括程序主框架、硬件驅動功能、硬件配（pèi）置功能、通訊功能、保護功能、編碼器功能、采（cǎi）樣功能、鎖相（xiàng）環功能、濾波函數等。低（dī）電（diàn）壓穿（chuān）越算法、整（zhěng）流器SVPWM算法和電（diàn）機控製SVPWM算法用戶可以修（xiū）改、調用。
雙饋風電（diàn）實驗係統現場圖如下：

六、可開設實驗及科研教學內容
1) 風力機模擬實驗
2) 低電壓穿越實驗
3) 低電（diàn）壓穿越算法研究（jiū）
4) 直流母線電壓控製實驗
5) 並網過程及連續實驗
6) 亞同步速、超同步速運行（háng）控製實驗
7) 風力發電並網功率因（yīn）素調節
實驗項目（mù）表

編（biān）號	名稱	學生人數	類型
1	異步電（diàn）機空載實驗	每（měi）套機組3~5人	設計型
2	異（yì）步（bù）電機負（fù）載實驗	每套（tào）機組3~5人	設計型
3	雙饋感應電機空載實驗	每套機組3~5人	設（shè）計型
4	雙（shuāng）饋感應電機（jī）負載實驗	每套機（jī）組3~5人	設（shè）計型
5	風力發電機啟動並（bìng）網（wǎng）實驗	每（měi）套機組5~8人	設（shè）計型
6	風力發電機正常停機實驗	每套機組5~8人	設計型
7	風力發電機異常停機	每套機組5~8人	設計型
8	風力發電機正常運行實驗	每套機組5~8人	設計型
9	風（fēng）力發電機脫網保護實驗（yàn）	每套（tào）機組5~8人	設計型

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友情提示：
1、設備驗收（shōu）：各采購單位收貨時請檢查雙饋風力發電係統（tǒng）實驗裝置的貨品外觀，核實雙饋風力發電（diàn）係統實驗裝置（zhì）的數量及配件，拒收處於受損狀態的雙饋風力（lì）發電係統實（shí）驗裝置（zhì）；

2、設（shè）備質保：茂（mào）育（yù）將為各（gè）采購單位提供雙（shuāng）饋風力發電係統實驗裝置（zhì）產品說明書內（nèi）的質保條件（jiàn）和質保（bǎo）期，在質保範圍內提供對的免（miǎn）費維修，超出條件承諾時提供對雙饋風力發電係統實驗裝置（zhì）的有償維修；

3、設備退換貨：各采購單位單方麵原（yuán）因導致的雙饋風力發電係統實驗裝置選型錯誤或購買雙饋風力發電（diàn）係統實驗（yàn）裝置數量錯誤，造成雙饋風力發電係統實驗裝置的退換貨要求，將（jiāng）不被接受；

4、設備貨期：對雙饋風力發電係統實驗裝置的發貨期為（wéi）參（cān）考值，如您需要了解雙饋風力發電係統實驗裝置的精確（què）貨期，請與红桃视频app（yù）的銷售人員聯係；

5、谘詢電話：如各（gè）采購單位對雙饋風力發電係（xì）統實驗裝置有任何疑問，請致電：021-56311657 ,我們將由專業技術人員為您（nín）提供有關雙饋風力發電係統實驗裝置的技術（shù）谘詢。

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