一種全開放可實時監控式雙饋風力發電實驗系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電力實驗系統，尤其涉及一種全開放可實時監控式雙饋風力發電實驗系統。
【背景技術】
[0002]近年來，變速恒頻雙饋風力發電機組因其變頻器容量小，能量可雙向流動等特點逐步成為大型風電場的主要機型。但是由于客觀氣象條件的復雜性，以及實際風力發電系統體積大、結構復雜等因素使得在實驗室對其研究變得很困難。因此，在實驗室建立一套有效的風力發電實驗平臺，并在該平臺上進行控制策略研究，具有重要的現實意義。
[0003]目前常見的風力發電實驗系統通常有兩類:一種是利用軟件來搭建實驗平臺(比如EMTP-RV軟件，WTS軟件)，這種系統通常沒有硬件接入，僅僅停留在仿真階段，因此，可靠性較低。另一種是利用DSP(數字信號處理器)和PLC(可編程邏輯控制器)作為核心控制器，以直流電動機模擬風力機搭建的使用平臺。該實驗平臺雖然接入硬件，但是采用DSP實現控制算法，編程繁瑣，且監測系統結構復雜，性能較差，不易實時監控。除此之外，一些實驗平臺也利用LabVIEW軟件搭建，實現了監控系統可視化等性能，但是其底層代碼不開放，并且控制算法仍由DSP實現，實時性相對較差，導致實驗人員必須在完成整個實驗后，才可以獲得相關實驗結果，并根據實驗結果做出相應的改進或者調整，實驗效率較低，造成人力物力的浪費。

【發明內容】

[0004]本發明提供一種全開放可實時監控式雙饋風力發電實驗系統，以解決現有技術實時性較差的問題。
[0005]本發明提供一種全開放可實時監控式雙饋風力發電實驗系統，所述全開放可實時監控式雙饋風力發電實驗系統包括:雙饋感應發電機、雙電平脈沖寬度調制型變流器、編碼器、實時控制器、監控系統以及并網斷路器，其中，所述實時控制器的一端與所述雙電平脈沖寬度調制型變流器電相連，所述實時控制器的另一端通過以太網與所述監控系統電相連;所述編碼器的一端與所述雙饋感應發電機電相連，所述編碼器的另一端與所述實時控制器電相連;所述并網斷路器與所述雙饋感應發電機電連接。
[0006]優選的，所述雙電平脈沖寬度調制型變流器包括轉子側雙電平脈沖寬度調制型變流器和網側雙電平脈沖寬度調制型變流器，所述轉子側雙電平脈沖寬度調制型變流器的一端電連接所述雙饋感應發電機，所述轉子側雙電平脈沖寬度調制型變流器的另一端電連接所述網側雙電平脈沖寬度調制型變流器。
[0007]優選的，所述全開放可實時監控式雙饋風力發電實驗系統還包括:變頻器和交流異步電動機，所述交流異步電動機的一端電連接所述變頻器，所述交流異步電動機的另一端電連接所述雙饋感應發電機。
[0008]優選的，所述全開放可實時監控式雙饋風力發電實驗系統還包括直流電容和與所述直流電容電連接的電容充電器，所述直流電容的一端電連接所述雙電平脈沖寬度調制型變流器，所述直流電容的另一端電連接實時控制器。
[0009]優選的，所述全開放可實時監控式雙饋風力發電實驗系統還包括無源濾波器，所述無源濾波器與所述網側雙電平脈沖寬度調制型變流器電連接。
[0010]本發明的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果:
[0011]本發明提供一種全開放可實時監控式雙饋風力發電實驗系統，所述全開放可實時監控式雙饋風力發電實驗系統包括:雙饋感應發電機、雙電平脈沖寬度調制型變流器、編碼器、實時控制器、監控系統以及并網斷路器，其中，所述實時控制器的一端與所述雙電平脈沖寬度調制型變流器電相連，所述實時控制器的另一端通過以太網與所述監控系統電相連;所述編碼器的一端與所述雙饋感應發電機電相連，所述編碼器的另一端與所述實時控制器電相連;所述并網斷路器與所述雙饋感應發電機電連接。本發明提供一種全開放可實時監控式雙饋風力發電實驗系統，本實驗系統中增加實時控制器以及監控系統，監控系統與實時控制器通過以太網實時交互，二者相互配合，完成對整個實驗系統的控制和調節，使得實驗人員在雙饋風力發電實驗的過程中，即可通過監控系統實時可視化地監控雙饋發電機的電信號及物理信號，及時更正實驗流程以及數據，為研究雙饋風力發電機的并網，最大功率跟蹤及低壓穿越性能等實驗提供一個可視、實時和全開放環境。
[0012]應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發明。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明實施例中提供的一種全開放可實時監控式雙饋風力發電實驗系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本發明的一些方面相一致的裝置的例子。
[0015]本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處。
[0016]請參看圖1，所示為本發明實施例中提供的一種全開放可實時監控式雙饋風力發電實驗系統的結構示意圖。
[0017]由圖1可知，本發明提供一種全開放可實時監控式雙饋風力發電實驗系統，所述全開放可實時監控式雙饋風力發電實驗系統包括:雙饋感應發電機、雙電平脈沖寬度調制型變流器、編碼器、實時控制器、監控系統以及并網斷路器，其中，所述實時控制器的一端與所述雙電平脈沖寬度調制型變流器電相連，所述實時控制器的另一端通過以太網與所述監控系統電相連;所述編碼器的一端與所述雙饋感應發電機電相連，所述編碼器的另一端與所述實時控制器電相連;所述并網斷路器與所述雙饋感應發電機電連接。
[0018]本實施例提供的雙饋感應發電機用于發出電信號；
[0019]雙電平脈沖寬度調制型變流器(雙電平PWM變流器)與所述雙饋感應發電機電連接，用于控制雙饋感應發電機發出的電信號；
[0020]編碼器與雙饋感應發電機電連接，用于采集雙饋發電機的轉速；
[0021]并網斷路器，用于當滿足并網條件時，對雙饋發電機進行并網操作，雙電平PWM變流器在并網前，控制雙饋發電機中定子的輸出電壓，使其達到并網條件，即使其與電網電壓同幅值，同頻率，同相位;在并網后，控制轉子電流的有功、無功參數，以控制雙饋發電機的有功及無功功率，以進行最大功率跟蹤；
[0022]實時控制器的一端與編碼器電連接，另一端與雙電平PffM變流器電連接，實時控制器用于接收對編碼器采集的的雙饋發電機的轉速，并根據所述轉速對雙電平PWM變流器進行控制；
[0023]監控系統與實時控制器電連接，并實時交