一、双馈风力发电实验系统概述

    本实验系统采用变速恒频控制的双馈异步发电机组，可以完成大功率双馈风电机组的风力机模拟和运行操作训练。

二、双馈风力发电实验系统特点

1)模拟真实风力发电机的启动、并网、正常运行和停机过程，具备模拟机组变速调节能力，有功、无功的调节能力；

2)风速模型不仅可设定典型几种风速曲线，支持导入实际测量得到的风速―时间数据；

3)FaceView实验主控软件执行机组运行状态流程控制和数据记录、显示、系统监控等功能；

4)实现风速和风力机模拟，机组并网控制，机组最大功率运行控制，机组恒速运行，机组限功率运行，机组低电压穿越，机组脱网控制等控制功能；

5)背靠背变流器可实现直流侧电压的初始状态进行设定，实现单位功率因数并网，实现风力发电机在故障条件下不脱网运行，低电压穿越的功能，支持风机的低电压穿越实验;

6)软件分析风力发电的数据与运行特性，能够显示异常时的故障原因；

7)RS485接口，提供开放式MODBUS规约接入监控系统；

8)完善的保护功能，包括过电压保护、过电流保护、过温保护、超速保护、短路保护，可以实现低电压穿越以及外接电源电压不稳定时保护实验；

注：带醒目的危险标识，如：有电危险、运行时请勿打开、严谨带电操作等。

双馈实验系统结构图

三、系统运行技术参数

3.1 工作条件

输入电压：三相四线～380V±10%  50Hz

装置容量：≤3.0kW

海拔：0～2000m；

环境温度：-10℃～＋50℃；

环境相对湿度: 10～90%(25℃)；

大气压力范围：1个标准大气压范围；

室内安装；

平台必须水平安装；

设备正常使用年限：≥20年；

环境要求：环境通风良好，不含易燃、腐蚀性气体；

3.2 实验平台的基本尺寸：

实验台：2000×400×600；（长×深×高，mm）

变流器：1000×600×1500；

主控柜：800×600×1820；

注：实验平台分两排布置，预计占地面积 3m×3m

3.3 定制双馈变流器系统

风电变流器包括双馈风机变流器、全功率变流器和PWM整流器，均为我司自主研发，根据高校和研究所客户要求定制开发，具有功能完善、产品可靠、开放性强、保护严格等特点。

双馈风电机组图及变流器内部图

模拟风力发电系统的变流器由AC-DC-AC PWM变换器来实现，前级交流输入可选接入交流/直流电网，根据设定的风速，将相应能量注入到直流母线上，后级交流输出接交流母线，将输入的能量注入到配电/微电网。该变流器为定制产品，根据用户的要求设计，功能特点如下：

机侧矢量控制，网侧矢量解耦P/Q控制；

电网电压在-3%～+7%范围内波动时能正常运行；

并网满载电流总谐波畸变率5%以下；

过流/过压/过温保护，分硬件保护和软件保护；

具备低电压穿越功能；

提供直流侧外接其他电气设备的接口；

支持电网不平衡度小于 10%时正常发电运行；