一种失速风力机组软启动并网控制器测试装置的制作方法

本实用新型涉及一种发电设备检测装置，具体涉及一种用于测试失速风力机组软启动并网控制器的装置。

背景技术：

在风电领域，失速型风力机组的发电并网是在发电机接近额定转速时，利用软启动控制器单元来实现发电机限流并网的，软启动并网控制器作为软启动单元的核心控制器件，在其生产以及维修过程中，均需要进行静态模拟测试与动态模拟测试，以保证其工作性能。但现有的软启动并网控制器测试设备存在结构复杂、成本较高、适用性差的问题，一种测试设备往往只适用测试一种发电机的并网工况，影响了设备的利用率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种失速风力机组软启动并网控制器测试装置，其具有结构简单、成本低廉、测试方便、安全性高、适用范围广的优点，可模拟多种发电机的并网工况，提高了设备利用率，并能相应地降低软启动并网控制器的测试成本。

为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种失速风力机组软启动并网控制器测试装置，包括拖动单元、发电单元和测控单元，所述拖动单元包括变频调速电机、变频器和第一空气开关，发电单元包括交流异步电机、第一接触器、可控硅和第二空气开关，其中交流异步电机作为模拟发电机，测控单元包括PLC控制器、电量表和示波器；变频调速电机依次通过变频器和第一空气开关与690V模拟交流电源连接，且使变频调速电机的旋转轴依次通过第一联轴器、扭矩传感器和第二联轴器与交流异步电机的旋转轴同轴连接，交流异步电机依次通过第一接触器、可控硅和第二空气开关与690V模拟交流电源连接，且在可控硅和第二空气开关之间的三相连接线上分别设有电流互感器CT1、电流互感器CT2和电流互感器CT3，其中设有电流互感器CT3的连接线上还串接有电流互感器CT4，PLC控制器分别与电量表、示波器和扭矩传感器连接，电量表分别与电流互感器CT1、电流互感器CT2和电流互感器CT3连接；测试时，让软启动并网控制器分别与PLC控制器、第一接触器、可控硅和电流互感器CT4连接。

进一步的，本实用新型一种失速风力机组软启动并网控制器测试装置，其中，所述拖动单元还包括第二接触器，第二接触器设于变频器和第一空气开关之间。

进一步的，本实用新型一种失速风力机组软启动并网控制器测试装置，其中，所述发电单元还包括第三接触器，第三接触器设于电流互感器CT1、电流互感器CT2、电流互感器CT3、电流互感器CT4和第二空气开关之间。

本实用新型一种失速风力机组软启动并网控制器测试装置与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型通过设置拖动单元、发电单元和测控单元，并让拖动单元包括变频调速电机、变频器和第一空气开关，让发电单元包括交流异步电机、第一接触器、可控硅和第二空气开关，其中交流异步电机作为模拟发电机，让测控单元包括PLC控制器、电量表和示波器。并让变频调速电机依次通过变频器和第一空气开关与690V模拟交流电源连接，让变频调速电机的旋转轴依次通过第一联轴器、扭矩传感器和第二联轴器与交流异步电机的旋转轴同轴连接，让交流异步电机依次通过第一接触器、可控硅和第二空气开关与690V模拟交流电源连接，且在可控硅和第二空气开关之间的三相连接线上分别设有电流互感器CT1、电流互感器CT2和电流互感器CT3，其中设有电流互感器CT3的连接线上还串接有电流互感器CT4，让PLC控制器分别与电量表、示波器和扭矩传感器连接，电量表分别与电流互感器CT1、电流互感器CT2和电流互感器CT3连接。通过以上结构设置就构成了一种结构简单、成本低廉、测试方便、安全性高、适用范围广的软启动并网控制器测试装置。在实际应用中，让软启动并网控制器分别与PLC控制器、第一接触器、可控硅和电流互感器CT4连接，通过变频调速电机拖动交流异步电机(模拟发电机)，即可模拟风力发电机并网时的实际情况，利用示波器录制模拟发电机的启动电流波形，依据启动电流波形是否为标准波形即可确定软启动并网控制器的性能是否符合要求。本实用新型通过调节变频器的频率来调节变频调速电机的转速，可以模拟多种发电机的并网工况，具有适用范围广、设备利用率高的优点，可相应地降低软启动并网控制器的测试成本。

下面结合附图所示具体实施方式对本实用新型一种失速风力机组软启动并网控制器测试装置作进一步详细说明：

附图说明

图1为本实用新型一种失速风力机组软启动并网控制器测试装置的结构示意图；

图2为利用本实用新型一种失速风力机组软启动并网控制器测试装置进行并网控制器测试的流程图。

具体实施方式

如图1所示本实用新型一种失速风力机组软启动并网控制器测试装置的具体实施方式，包括拖动单元、发电单元和测控单元。拖动单元具体包括变频调速电机、变频器和第一空气开关。发电单元具体包括交流异步电机、第一接触器、可控硅和第二空气开关，其中交流异步电机作为模拟发电机。测控单元具体包括PLC控制器、电量表和示波器。让变频调速电机依次通过变频器和第一空气开关与690V模拟交流电源连接，且使变频调速电机的旋转轴依次通过第一联轴器、扭矩传感器和第二联轴器与交流异步电机的旋转轴同轴连接，让交流异步电机依次通过第一接触器、可控硅和第二空气开关与690V模拟交流电源连接，且在可控硅和第二空气开关之间的三相连接线上分别设有电流互感器CT1、电流互感器CT2和电流互感器CT3，其中设有电流互感器CT3的连接线上还串接有电流互感器CT4，让PLC控制器分别与电量表、示波器和扭矩传感器连接，让电量表分别与电流互感器CT1、电流互感器CT2和电流互感器CT3连接。通过以上结构设置就构成了一种结构简单、成本低廉、测试方便、安全性高、适用范围广的软启动并网控制器测试装置。在实际应用中，让软启动并网控制器分别与PLC控制器、第一接触器、可控硅和电流互感器CT4连接，通过变频调速电机拖动交流异步电机(模拟发电机)，即可模拟风力发电机并网时的实际情况，利用示波器录制模拟发电机的启动电流波形，依据启动电流波形是否为标准波形即可确定软启动并网控制器的性能是否符合要求。

为提高测试便利性和安全性，本具体实施方式还让拖动单元设置了第二接触器，并让第二接触器处于变频器和第一空气开关之间；同时让发电单元设置了第三接触器，并让第三接触器处于电流互感器CT1、电流互感器CT2、电流互感器CT3、电流互感器CT4和第二空气开关之间。

为帮助本领域技术人员理解本实用新型，下面对本实用新型一种失速风力机组软启动并网控制器测试装置的控制和测试过程作简略说明。

如图1和图2所示，拖动单元主要由变频调速电机、变频器和第一空气开关构成，从变频器的面板上可以连续读出变频调速电机的转速值，通过调节变频器的频率可以调节变频调速电机的转速。进行软启动并网控制器测试时，设定好变频器的频率值，让变频调速电机拖动交流异步电机直到同步并网转速以上(变频器具备预先设置好的两段时间调频，第一段进行交流异步电机恒定加速拖动；第二段进行交流异步电机快速加速运行，使变频调速电机的转速可以跟上交流异步电机在电网拖动下引起的突升转速，保证变频调速电机不会进入发电状态)。PLC控制器通过扭矩传感器监测交流异步电机的转速，当转速达到触发转速时启动软启动并网控制器，软启动并网控制器发出信号触发可控硅导通。继续监测交流异步电机的转速，直到交流异步电机达到同步转速并网，此时变频调速电机继续拖动交流异步电机进入发电状态，至此就完成了一个完整的并网模拟过程。

本实用新型中的交流异步电机与实际的风力发电机一样均是从电网励磁并达到发电的目的，交流异步电机通过定子和转子间气隙旋转磁场与转子绕组中感应电流相互作用来产生电能，在发电状态时不会对电网造成影响，在实现软启动并网控制器模拟功能测试的同时保证了安全性，通过测试在不同交流异步电机转速下投入软启动并网控制器实现的限流值，以及启动并网时间等并网数据，实现了模拟多种发电机的并网工况，并可反应软启动并网控制器真实性能。本实用新型即可以作为软启动并网控制器的前期开发测试模拟环境，也可以作为软启动并网控制器的定型生产测试环境，在产品批量应用后对软起动板出厂和售后维修测试也能起到支持作用。

以上实施例仅是对本实用新型优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型请求保护范围进行的限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本实用新型的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。