专利名称：一种风力发电系统在线测试台及其测试方法
技术领域：
本发明涉及风力发电领域，尤其是一种在线测试风力发电系统的测试台及其测试方法。
背景技术：
随着国内丽级风电行业的迅速发展以及越来越严格的要求，风电设备在现场总装前需要进行更加严格和仔细的测试。现有测试方法是拖动发电机部分和待测变流器部分是两个独立的系统，控制方式都是独立控制。拖动电机将待测发电机带动到设定的转速，然后开启待测变流器进行待测变流器功率测试。这种测试只能限于待测变流器本身的稳定功率测试，对待测变流器通讯、功率波动、功率突变、功率跟随、功率反馈、电机状态及系统稳定性都不能进行有效测试。现有的地面单机测试方式已经不能满足风电设备在现场总装前需要进行更加全面测试的要求，而需要一种能够在出厂前模拟现实风机运行状态的全功能实验测试的电控平台。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够在出厂前模拟现实风机运行状态的全功能实验测试的电控平台及其测试方法。本发明采用的技术方案是这样的
一种风力发电系统在线测试台，包括中央控制器、拖动变频器、待测变流器、拖动电机、待测发电机、联轴器、转速传感器、第一电流传感器及第二电流传感器；
所述中央控制器均与拖动变频器、待测变流器具有信号连接，中央控制器用于向拖动变频器输出转矩控制信号，中央控制器还用于控制待测变流器启动、并网；拖动变频器与拖动电机有信号连接，拖动变频器用于根据转矩控制信号驱动拖动电机；拖动电机通过联轴器与待测发电机连接；待测变流器还用于向中央控制器反馈待测发电机转速、转矩及发电总功率；
所述中央控制器还与转速传感器、第一电流传感器、第二电流传感器均有信号连接；所述转速传感器用于采集拖动电机的转速并传输给中央控制器；所述第一电流传感器用于采集拖动电机三相电流并传输给中央控制器；所述第二电流传感器用于采集待测发电机输给电网的三相电流并传输给中央控制器。优选地，中央控制器还用于设定待测变流器的转矩需求，待测变流器根据转矩需求控制待测发电机转子励磁电流大小，以控制待测发电机定子输出的发电电压频率稳定。优选地，还包括第一温度传感器与第二温度传感器；中央控制器与第一温度传感器、第二温度传感器均有信号连接；第一温度传感器用于采集拖动电机的温度并传输给中央控制器；第二温度传感器用于采集待测变流器的温度并传输给中央控制器。一种风力发电系统在线测试台的测试方法，其特征在于，包括
步骤1 中央控制器根据测试需要生成转速控制曲线、接收待测变流器反馈的待测发电机转矩；中央控制器根据转速控制曲线上的转速计算拖动电机转矩，再计算出所述拖动电机转矩与待测发电机转矩的差值作为转矩控制信号，并向拖动变频器输出转矩控制信号；
步骤2 拖动变频器根据所述转矩控制信号驱动拖动电机运转；步骤3 拖动电机通过联动轴带动待测发电机运转，中央控制器通过转速传感器测量待测发电机的转速，当待测发电机转速达到转速Vl时，中央控制器向待测变流器发送启动控制指令，然后待测变流器启动；
步骤4 待测变流器等待中央控制器的并网控制指令，当待测变流器收到所述并网控制指令后，待测变流器并网；
步骤5 中央控制器通过控制拖动变频器将拖动电机的转速提高到转速V2，步骤6 中央控制器通过转速传感器监测拖动电机的转速，第一电流传感器、第二电流传感器分别对应监测拖动电机3相电流及待测发电机输给电网的3相电流；中央控制器同时监测待测变流器反馈的待测发电机的转速、转矩以及发电总功率，直到拖动电机运行完整个转速控制曲线。优选地，所述转速Vl为1200RPM，转速V2为1800RPM。优选地，所述步骤5为中央控制器通过控制拖动变频器将拖动电机的转速提高到转速V2，同时中央控制器设置待测变流器的转矩需求，控制转子励磁电流的大小，以控制待测发电机的定子输出发电电压频率稳定。优选地，所述步骤6还包括步骤中央控制器通过第一温度传感器与第二温度传感器分别对应采集拖动电机与待测变流器的温度，当拖动电机的温度或待测变流器的温度超过设定范围时，中央控制器控制拖动电机和待测变流器停机。优选地，所述步骤2中，拖动变频器通过公式
权利要求
1.一种风力发电系统在线测试台，其特征在于，包括中央控制器、拖动变频器、待测变流器、拖动电机、待测发电机、联轴器、转速传感器、第一电流传感器及第二电流传感器；所述中央控制器均与拖动变频器、待测变流器具有信号连接，中央控制器用于向拖动变频器输出转矩控制信号，中央控制器还用于控制待测变流器启动、并网；拖动变频器与拖动电机有信号连接，拖动变频器用于根据转矩控制信号驱动拖动电机；拖动电机通过联轴器与待测发电机连接；待测变流器还用于向中央控制器反馈待测发电机转速、转矩及发电总功率；所述中央控制器还与转速传感器、第一电流传感器、第二电流传感器均有信号连接； 所述转速传感器用于采集拖动电机的转速并传输给中央控制器；所述第一电流传感器用于采集拖动电机三相电流并传输给中央控制器；所述第二电流传感器用于采集待测发电机输给电网的三相电流并传输给中央控制器。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电系统在线测试台，其特征在于，中央控制器还用于设定待测变流器的转矩需求，待测变流器根据转矩需求控制待测发电机转子励磁电流大小，以控制待测发电机定子输出的发电电压频率稳定。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电系统在线测试台，其特征在于，还包括第一温度传感器与第二温度传感器；中央控制器与第一温度传感器、第二温度传感器均有信号连接；第一温度传感器用于采集拖动电机的温度并传输给中央控制器；第二温度传感器用于采集待测变流器的温度并传输给中央控制器。
4.权利要求1至3中任意一项所述的一种风力发电系统在线测试台的测试方法，其特征在于，包括步骤1 中央控制器根据测试需要生成转速控制曲线、接收待测变流器反馈的待测发电机转矩；中央控制器根据转速控制曲线上的转速计算拖动电机转矩，再计算出所述拖动电机转矩与待测发电机转矩的差值作为转矩控制信号，并向拖动变频器输出转矩控制信号；步骤2 拖动变频器根据所述转矩控制信号驱动拖动电机运转；步骤3 拖动电机通过联动轴带动待测发电机运转，中央控制器通过转速传感器测量待测发电机的转速，当待测发电机转速达到转速Vl时，中央控制器向待测变流器发送启动控制指令，然后待测变流器启动；步骤4 待测变流器等待中央控制器的并网控制指令，当待测变流器收到所述并网控制指令后，待测变流器并网；步骤5 中央控制器通过控制拖动变频器将拖动电机的转速提高到转速V2，步骤6 中央控制器通过转速传感器监测拖动电机的转速，第一电流传感器、第二电流传感器分别对应监测拖动电机三相电流及待测发电机输给电网的三相电流；中央控制器同时监测待测变流器反馈的待测发电机的转速、转矩以及发电总功率，直到拖动电机运行完整个转速控制曲线。
5.根据权利要求4所述的一种风力发电系统在线测试台的测试方法，其特征在于，所述转速Vl为1200RPM，转速V2为1800RPM。
6.根据权利要求5所述的一种风力发电系统在线测试台的测试方法，其特征在于，所述步骤5为中央控制器通过控制拖动变频器将拖动电机的转速提高到转速V2，同时中央控制器设置待测变流器的转矩需求，控制转子励磁电流的大小，以控制待测发电机的定子输出发电电压频率稳定。
7.根据权利要求6所述的一种风力发电系统在线测试台的测试方法，其特征在于，所述步骤6还包括步骤中央控制器通过第一温度传感器与第二温度传感器分别对应采集拖动电机与待测变流器的温度，当拖动电机的温度或待测变流器的温度超过设定范围时，中央控制器控制拖动电机和待测变流器停机。
8.根据权利要求7所述的一种风力发电系统在线测试台的测试方法，其特征在于，所述步骤2中，拖动变频器通过公式
全文摘要
本发明公开了一种风力发电系统在线测试台及其测试方法，涉及风力发电领域，旨在提供一种能够在出厂前模拟现实风机运行状态的全功能实验测试台及其测试方法，本发明的技术要点包括中央控制器、拖动变频器、待测变流器、拖动电机、待测发电机、联轴器。中央控制器向拖动变频器输出转矩控制信号，控制待测变流器启动与并网、监测待测发电机的转速、转矩及发电总功率、拖动电机三相电流及待测发电机输给电网的三相电流及设定待测变流器的转矩需求。拖动变频器根据转矩控制信号驱动拖动电机；拖动电机通过联轴器与待测发电机连接；待测变流器控制待测发电机转子励磁电流大小来稳定待测发电机定子输出的电压频率。
文档编号G01R31/34GK102565707SQ20121002941
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月10日 优先权日2012年2月10日
发明者刘尚勇, 张伟鹏, 杨西全, 王佳, 王钰清, 王鹏, 郑尧, 陈京, 黄敏 申请人:四川科陆新能电气有限公司