双馈风力发电并网控制器用的测试模拟实验系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双馈风力发电并网控制器用的测试模拟实验系统，包括：并网控制器、两个可编程控制器、两个三相波形发生器、两个电流控制继电器、多路光电转换板、温度模拟板、与并网控制器进行数据交互的上位控制终端，总电源模块通过多路电源分配器与多路电源输入板电连接；并网控制器设置有数字量输入口、数字量输出口、转速编码器光纤输入口、模拟量电压输入板、模拟量电流输入板、多路电源转换板、网侧逆变器光纤输出口、转子侧逆变器光纤输出口、传感器供电电源输出口、温度传感器板；该专利能够完成逻辑测试、转速模拟测试、电流模拟量输入测试、电压模拟量输入测试、网侧逆变PWM波输出测试、转子侧逆变PWM波输出测试。
【专利说明】
双馈风力发电并网控制器用的测试模拟实验系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及风力发电并网技术领域，特别是涉及一种双馈风力发电并网控制器用的测试模拟实验系统。【背景技术】
[0002]众所周知，双馈风力发电并网控制器是风力发电机并网中的重要设备之一，双馈风力发电并网控制器的稳定性和安全性能是保证风力发电并网的必要条件；目前，传统双馈风力发电并网控制器均为烧录完成后，直接送达制造现场安装，在测试区域进行联机调试，当线路故障排除后，经常出现控制器板件不良，调试进程停止，需要更换控制器，重新调试，经常造成故障区域错误判断，使调试时间加长，效率降低。由于测试平台是小功率测试， 控制系统无法达到额定状态和过载状态，在线修改参数受到上位软件限制，直接造成停机且没有预期故障报警，对拖动平台造成电气损伤，减少了设备寿命，降低了安全性能。【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是:提供一种双馈风力发电并网控制器用的测试模拟实验系统。该双馈风力发电并网控制器用的测试模拟实验系统能够完成逻辑测试、转速模拟测试、电流模拟量输入测试、电压模拟量输入测试、网侧逆变PWM波输出测试、转子侧逆变PWM波输出测试。同时提高合格率，减少拆装双馈风力发电并网控制器的时间。
[0004]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
[0005]—种双馈风力发电并网控制器用的测试模拟实验系统，至少包括:
[0006]并网控制器，该并网控制器设置有第一数字量输入口、第一数字量输出口、编码器光纤输入口、模拟量电压输入口、模拟量电流输入口、多路电源转换板、网侧逆变器光纤输出口、转子侧逆变器光纤输出口、传感器供电电源输出口、温度传感器板；
[0007]第一可编程控制器:该第一可编程控制器设置有第二数字量输入口和第二数字量输出口；上述第二数字量输出口通过数据线与第一数字量输入口电连接;上述第一数字量输出口通过数据线与第二数字量输入口电连接；
[0008]第二可编程控制器:该第二可编程控制器设有高速脉冲输出口、高速脉冲计数器输入口、计数器数字量输出口；高速脉冲输出口通过光纤与并网控制器转速编码器光纤输入口连接，高速脉冲计数器输入口分别与并网控制器的网侧逆变器光纤输出口、转子侧逆变器光纤输出口连接；
[0009]三相正弦波形发生器:该三相波形发生器依次通过固定电阻、可变电阻、继电器与模拟量电压输入口和模拟量电流输入口电连接；
[0010]网侧逆变电流控制继电器:所述网侧逆变器光纤输出口依次通过光电转换板、第一高速脉冲计数器、第一高速脉冲计数器的数字量输出口与上述网侧逆变电流控制继电器电连接；
[0011]转子侧电流控制继电器，所述转子侧逆变器光纤输出口依次通过光电转换板、第二高速脉冲计数器、第二高速脉冲计数器数字量输出口与上述转子侧电流控制继电器电连接；
[0012]多路光电转换板，该多路光电转换板用于连接高速脉冲转速输出信号与并网控制器转速输入口、高速计数器输入口与并网控制器的逆变器输出光纤口；
[0013]温度模拟板，该温度模拟板与上述温度传感器板电连接；[〇〇14]以及与所述并网控制器进行数据交互的上位控制终端。
[0015]进一步:还包括总电源模块，该总电源模块通过多路电源分配器与多路电源输入板电连接。
[0016]本实用新型具有的优点和积极效果是:
[0017]1、采用上述结构的双馈风力发电并网控制器用的测试模拟实验系统，提高了并网控制器的合格率，减少了拆装控制器的时间。
[0018]2、使故障区域集中在控制内，缩小了故障区域，使故障点在进行真实并网测试前及时得到排除，节约了调试时间，提高了效率。
[0019]3、由于该双馈风力发电并网控制器用的测试模拟实验系统没有实际负载，没有电气拖动装置，节约了设备成本，减少电气耗能。
[0020]4、该双馈风力发电并网控制器用的测试模拟实验系统具有开放性，扩展性，基于可编程控制器通用程控设计，既能满足当前产品测试，还能在产品更新时进行升级改造，扩展了测试系统的使用范围，提高了测试系统的通用性。
[0021]5、该双馈风力发电并网控制器用的测试模拟实验系统增加了功率测试功能，突破了功率限制。所用模拟量数据由特制三相变压器和精密可调电阻构成，采用继电器控制。所有控制点采用闭环控制，通过调节电阻器，可改变输入特性，使控制系统能够模拟额定状态和过载状态。
[0022]6、该双馈风力发电并网控制器用的测试模拟实验系统具有可视化效果，采用了可变色LED流程图显示，模拟了控制柜的整体流程。[〇〇23]7、测试流程实现了自动化和标准化，测试流程和现场操作使用同一个软件，实现了完全的兼容性。【附图说明】:
[0024]图1是本实用新型优选实施例的电路框图。【具体实施方式】
[0025]为能进一步了解本实用新型的【实用新型内容】、特点及功效，兹例举实施例，并配合附图详细说明如下:
[0026]请参阅图1，一种双馈风力发电并网控制器用的测试模拟实验系统，包括:
[0027]并网控制器，该并网控制器设置有第一数字量输入口、第一数字量输出口、编码器光纤输入口、模拟量电压输入口、模拟量电流输入口、多路电源转换板、网侧逆变器光纤输出口、转子侧逆变器光纤输出口、传感器供电电源输出板、温度传感器板；
[0028]第一可编程控制器:该第一可编程控制器设置有第二数字量输入口和第二数字量输出口；上述第二数字量输出口通过数据线与第一数字量输入口电连接;上述第一数字量输出口通过数据线与第二数字量输入口电连接；
[0029]第二可编程控制器:该第二可编程控制器设有高速脉冲输出口、高速脉冲计数器输入口、计数器数字量输出口。高速脉冲输出口通过光纤与并网控制器转速编码器光纤输入口连接，高速脉冲计数器输入口分别与并网控制器网侧逆变器光纤输出口、转子侧逆变器光纤输出口连接；
[0030]两个三相正弦波形发生器:其中一个三相正弦波形发生器依次通过固定电阻、可变电阻、继电器与模拟量电压输入口电连接，另外一个三相正弦波形发生器依次通过固定电阻、可变电阻、继电器与模拟量电流输入口电连接，
[0031]高精度直流电压输出源:该直流电压源与并网控制器的直流母排电压模拟量输入口进行电连接；
[0032]网侧逆变电流控制继电器:所述网侧逆变器光纤输出口依次通过光电转换板、第一高速脉冲计数器、第一高速脉冲计数器的数字量输出口与上述网侧逆变电流控制继电器电连接；
[0033]转子侧电流控制继电器，所述转子侧逆变器光纤输出口依次通过光电转换板、第二高速脉冲计数器、第二高速脉冲计数器的数字量输出口与上述转子侧电流控制继电器电连接；
[0034]多路光电转换板，该多路光电转换板负责连接高速脉冲转速输出信号与并网控制器转速输入口、高速计数器输入口与并网控制器的逆变器输出光纤口。
[0035]温度模拟板，该温度模拟板与上述温度传感器板电连接；[〇〇36]以及与所述并网控制器进行数据交互的上位控制终端。
[0037]还包括总电源板，该总电源板通过多个电源模块分配给不同的控制设备。[〇〇38]上述优选实施例的工作原理过程为:首先进行系统初始化:上位控制终端首先下载小功率参数，重启并网控制器，之后进行模拟量在线调零;随后，选择手动方式还是自动方式；[〇〇39]当选择的是手动方式时，首先判断系统是否正常运行，如果系统正常运行，则执行如下任务:任务一、网侧逆变器上电、充电开关短时闭合、网侧开关闭合、直流母线预充电完成;任务二、网侧逆变器控制、网侧逆变器电流建立;任务三、空载同步运行、转子侧电流建立、定子电压同步建立;任务四、空载并网发电、并网接触器闭合、电网电流建立;任务五、控制系统停止:转子侧停机、网侧停机;如果系统进行逻辑测试，则依次执行如下任务:网侧逆变器上电、网侧逆变器控制、空载同步运行、空载并网发电、转子侧停机、网侧停机。
[0040]当选择的是自动方式时，首先判断系统是否正常运行，如果系统正常运行，则点击启动选项，自动执行如下任务:任务一、网侧逆变器上电、充电开关短时闭合、网侧开关闭合、直流母线预充电完成;任务二、网侧逆变器控制、网侧逆变器电流建立;任务三、空载同步运行、转子侧电流建立、定子电压同步建立;任务四、空载并网发电、并网接触器闭合、电网电流建立;任务五、控制系统停止:转子侧停机、网侧停机。如果系统进行逻辑测试，则依次执行如下任务:网侧逆变器上电、网侧逆变器控制、空载同步运行、空载并网发电、转子侧停机、网侧停机。
[0041]以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种双馈风力发电并网控制器用的测试模拟实验系统，其特征在于:至少包括:并网控制器，该并网控制器设置有第一数字量输入口、第一数字量输出口、编码器光纤输入口、模拟量电压输入口、模拟量电流输入口、多路电源转换板、网侧逆变器光纤输出口、 转子侧逆变器光纤输出口、传感器供电电源输出口、温度传感器板；第一可编程控制器:该第一可编程控制器设置有第二数字量输入口和第二数字量输出 口；上述第二数字量输出口通过数据线与第一数字量输入口电连接;上述第一数字量输出 口通过数据线与第二数字量输入口电连接；第二可编程控制器:该第二可编程控制器设有高速脉冲输出口、高速脉冲计数器输入 口、计数器数字量输出口；高速脉冲输出口通过光纤与并网控制器转速编码器光纤输入口 连接，高速脉冲计数器输入口分别与并网控制器的网侧逆变器光纤输出口、转子侧逆变器 光纤输出口连接；三相正弦波形发生器:该三相波形发生器依次通过固定电阻、可变电阻、继电器与模拟 量电压输入口和模拟量电流输入口电连接；网侧逆变电流控制继电器:所述网侧逆变器光纤输出口依次通过光电转换板、第一高 速脉冲计数器、第一高速脉冲计数器的数字量输出口与上述网侧逆变电流控制继电器电连 接；转子侧电流控制继电器，所述转子侧逆变器光纤输出口依次通过光电转换板、第二高 速脉冲计数器、第二高速脉冲计数器数字量输出口与上述转子侧电流控制继电器电连接；多路光电转换板，该多路光电转换板用于连接高速脉冲转速输出信号与并网控制器转 速输入口、高速计数器输入口与并网控制器的逆变器输出光纤口；温度模拟板，该温度模拟板与上述温度传感器板电连接；以及与所述并网控制器进行数据交互的上位控制终端。2.根据权利要求1所述的双馈风力发电并网控制器用的测试模拟实验系统，其特征在 于:还包括总电源模块，该总电源模块通过多路电源分配器与多路电源输入板电连接。
【文档编号】G05B23/02GK205644270SQ201620483942
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】石磊, 赵洪良
【申请人】天津易泰克科技有限公司