一种风力发电用变频器全功率的测试平台的制作方法
【专利摘要】本发明创造提供一种风力发电用变频器全功率的测试平台，试验台的双馈异步电机和永磁同步电机可以互为拖动，因此可以覆盖目前风力发电领域内的所有类型的变频器的全功率测试工作。本发明创造使用一个平台能够对多种待测变频器进行测试，实现了不同类型的变频器的全功率大电流的测试，从而使变频器的性能得到了充分的测试，提高了产品的可靠性；由于试验台的环网设计，在测试的同时降低了测试的能量消耗和试验台的运行成本；具有结构简单，操作方便，加工成本低等优点。
【专利说明】—种风力发电用变频器全功率的测试平台
【技术领域】
[0001]本发明创造属于风力发电【技术领域】，尤其是涉及一种风力发电机组用变频器全功率的测试平台。
【背景技术】
[0002]变频器是风力发电机组与电网连接的枢纽，在风力发电机组中发挥着关键的作用。当发电机的转速达到并网转速范围内时，变频器实施并网操作并根据转速的变化改变发电的功率大小。当发生低电压穿越时，还要向电网发出无功支撑电网电压。鉴于变频器有着如此重要的作用，变频器的测试对于变频器的研发工作就变得不可或缺了。但是，目前的变频器测试平台一般只能测试一种变频器的性能，开发出一种功能全面的变频器测试平台就成为了各个变频器生产研发厂家的当务之急了。
【发明内容】
[0003]本发明创造要解决的问题是提供一种风力发电用变频器全功率的测试平台，尤其适合测试双馈变频器和全功率变频器的试验台。
[0004]为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是:一种风力发电用变频器全功率的测试平台，所述测试平台由三相电网提供电源，其特征在于:包括变压器、拖动变频器、永磁同步电机、双馈异步电机、第一断路器(、第二十断路器、第二十一断路器、第三十一断路器、第三十二断路器、第四十一断路器、第四十二断路器、第四十三断路器、第五断路器、第一母线、第二母线、第三母线、第一测试端、第二测试端、第三测试端、第四测试端及第五测试端，所述电源通过所述第一断路器与所述第一母线相连，所述第一母线与所述变压器的输入端相连，所述变压器的输出端与所述拖动变频器的输入端相连，所述拖动变频器的输出端与所述第二母线相连，所述第二母线通过第三十二断路器与所述永磁同步电机的定子相连，所述永磁同步电机的转子与所述双馈异步电机的转子通过联轴器相连，所述双馈异步电机的转子通过所述第五断路器与所述第五测试端相连，所述双馈异步电机的定子与所述第三母线通过所述第四十一断路器相连，所述第三母线与所述第一测试端相连，所述第三母线还通过所述第四十三断路器与所述第二测试端相连，所述第三测试端通过所述第二十断路器与所述第一母线相连，所述第四测试端通过所述第二十一断路器与所述第一母线相连，所述第二母线还通过所述第三十一断路器与所述双馈异步电机的定子相连，所述永磁同步电机的定子通过所述第四十二断路器与所述第三母线相连。
[0005]所述变频器为小功率双馈变频器、大功率双馈变频器、小功率直驱型变频器或大功率直驱型变频器。
[0006]所述变压器为12脉波移相整流变压器。
[0007]本发明创造具有的优点和积极效果是:由于采用上述技术方案，使用一个平台能够对多种待测变频器进行测试，实现了不同类型的变频器的全功率大电流的测试，从而使变频器的性能得到了充分的测试，提高了产品的可靠性；由于试验台的环网设计，在测试的同时降低了测试的能量消耗和试验台的运行成本；具有结构简单，操作方便，加工成本低等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本发明创造实施例1的结构示意图
[0009]图2是本发明创造实施例2的结构示意图
[0010]图3是本发明创造实施例3的结构示意图
[0011]图4是本发明创造实施例4的结构示意图
【具体实施方式】
[0012]实施例1
[0013]本发明创造提供一种风力发电用变频器全功率的测试平台，实施例1如图1所示，测试平台由三相电网提供电源，包括变压器、拖动变频器、永磁同步电机、双馈异步电机、第一断路器Q1、第二十断路器Q20、第二十一断路器Q21、第三十一断路器Q31、第三十二断路器Q32、第四十一断路器Q41、第四十二断路器Q42、第四十三断路器Q43、第五断路器Q5、第一母线、第二母线、第三母线、第一测试端、第二测试端、第三测试端、第四测试端及第五测试端，电源通过第一断路器Ql与第一母线相连，第一母线与变压器的输入端相连，变压器的输出端与拖动变频器的输入端相连，拖动变频器的输出端与第二母线相连，第二母线通过第三十二断路器Q32与永磁同步电机的定子相连，永磁同步电机的转子与双馈异步电机的转子通过联轴器相连，双馈异步电机的转子通过第五断路器Q5与第五测试端相连，双馈异步电机的定子与第三母线通过第四十一断路器Q41相连，第三母线与第一测试端相连，第三母线还通过第四十三断路器Q43与第二测试端相连，第三测试端通过第二十断路器Q20与第一母线相连，第四测 试端通过第二十一断路器Q21与第一母线相连，第二母线还通过第三十一断路器Q31与双馈异步电机的定子相连，永磁同步电机的定子通过第四十二断路器Q42与第三母线相连。变压器为12脉波移相整流变压器。待测变频器为发电功率小于等于2MW的小功率双馈变频器。小功率双馈变频器通过第一测试端、第五测试端及第三测试端或第四测试端连接到测试平台中。
[0014]本实例的工作过程:永磁同步电机作为拖动电机与拖动变频器连接，双馈电机作为发电机与小功率双馈变频器连接。闭合第一断路器Q1、第三十二断路器Q32、第四十一断路器Q41及第五断路器Q5，还需闭合第二十断路器Q20或第二十一断路器Q21，电流从电网经过第一断路器Ql进入系统，电流流经12脉波移相整流变压器给拖动变频器供电，拖动变频器通过闭合的第三十二断路器Q32给此时作为拖动电机的永磁同步电机供电，永磁同步电机转动拖动双馈异步电机转动。双馈异步电机的转子通过第五断路器Q5及第五测试端与小功率双馈变频器的转子连接，双馈异步电机的定子通过第四十一断路器Q41与第三母线相连；第三母线通过第一测试端与小功率双馈变频器的定子连接，双馈变频器的电网侧通过第三测试端及第二十断路器Q20与第一母线相连或者通过第四测试端及第二十一断路器Q21与第一母线相连。
[0015]实施例2
[0016]本发明创造提供一种风力发电用变频器全功率的测试平台，实施例2如图2所示，测试平台由三相电网提供电源，包括变压器、拖动变频器、永磁同步电机、双馈异步电机、第一断路器Q1、第二十断路器Q20、第二十一断路器Q21、第三十一断路器Q31、第三十二断路器Q32、第四十一断路器Q41、第四十二断路器Q42、第四十三断路器Q43、第五断路器Q5、第一母线、第二母线、第三母线、第一测试端、第二测试端、第三测试端、第四测试端及第五测试端，电源通过第一断路器Ql与第一母线相连，第一母线与变压器的输入端相连，变压器的输出端与拖动变频器的输入端相连，拖动变频器的输出端与第二母线相连，第二母线通过第三十二断路器Q32与永磁同步电机的定子相连，永磁同步电机的转子与双馈异步电机的转子通过联轴器相连，双馈异步电机的转子通过第五断路器Q5与第五测试端相连，双馈异步电机的定子与第三母线通过第四十一断路器Q41相连，第三母线与第一测试端相连，第三母线还通过第四十三断路器Q43与第二测试端相连，第三测试端通过第二十断路器Q20与第一母线相连，第四测试端通过第二十一断路器Q21与第一母线相连，第二母线还通过第三十一断路器Q31与双馈异步电机的定子相连，永磁同步电机的定子通过第四十二断路器Q42与第三母线相连。变压器为12脉波移相整流变压器。待测变频器为发电功率大于2MW的大功率双馈变频器。大功率双馈变频器通过第一测试端、第二测试端、第三测试端、第四测试端及第五测试端连接到测试平台中。
[0017]本实例的工作过程:永磁同步电机作为拖动电机与拖动变频器连接，双馈电机作为发电机与大功率双馈变频器连接。闭合第一断路器Q1、第三十二断路器Q32、第四十一断路器Q41、第四十三断路器Q43、第五断路器Q5、第二十断路器Q20及第二十一断路器Q21，电流从电网经过第一断路器Ql进入系统，电流流经12脉波移相整流变压器给拖动变频器供电，拖动变频器通过闭合的第三十二断路器Q32给此时作为拖动电机的永磁同步电机供电，永磁同步电机转动拖动双馈异步电机转动。双馈异步电机的转子通过第五断路器Q5及第五测试端与双馈变频器的转子连接，双馈异步电机的定子通过第四十一断路器Q41与第三母线相连，第三母线通过第一测试端与小功率双馈变频器的定子连接，第三母线还通过第四十三断路器Q43及第二测试端与小功率双馈变频器的定子连接，双馈变频器的电网侧通过第三测试端及第二十断路器Q20与第一母线相连且通过第四测试端及第二十一断路器Q21与第一母线相连，测试时同时闭合第二十断路器Q20及第二十一断路器Q21以满足通流量。
[0018]实施例3
[0019] 本发明创造提供一种风力发电用变频器全功率的测试平台，实施例3如图3所示，测试平台由三相电网提供电源，包括变压器、拖动变频器、永磁同步电机、双馈异步电机、第一断路器Q1、第二十断路器Q20、第二十一断路器Q21、第三十一断路器Q31、第三十二断路器Q32、第四十一断路器Q41、第四十二断路器Q42、第四十三断路器Q43、第五断路器Q5、第一母线、第二母线、第三母线、第一测试端、第二测试端、第三测试端、第四测试端及第五测试端，电源通过第一断路器Ql与第一母线相连，第一母线与变压器的输入端相连，变压器的输出端与拖动变频器的输入端相连，拖动变频器的输出端与第二母线相连，第二母线通过第三十二断路器Q32与永磁同步电机的定子相连，永磁同步电机的转子与双馈异步电机的转子通过联轴器相连，双馈异步电机的转子通过第五断路器Q5与第五测试端相连，双馈异步电机的定子与第三母线通过第四十一断路器Q41相连，第三母线与第一测试端相连，第三母线还通过第四十三断路器Q43与第二测试端相连，第三测试端通过第二十断路器Q20与第一母线相连，第四测试端通过第二十一断路器Q21与第一母线相连，第二母线还通过第三十一断路器Q31与双馈异步电机的定子相连，永磁同步电机的定子通过第四十二断路器Q42与第三母线相连。变压器为12脉波移相整流变压器。待测变频器为发电功率小于等于2MW的小功率直驱型变频器。小功率直驱型变频器通过第一测试端、第三测试端或第四测试端连接到测试平台中。[0020]本实例的工作过程:双馈异步电机转子短接作为拖动电机与拖动变频器连接，永磁同步电机作为发电机与小功率直驱型变频器。闭合第一断路器Q1、第三十断路器Q31及第四十二断路器Q42，还需闭合第二十断路器Q20或第二十一断路器Q21，电流从电网经过第一断路器Ql进入系统，电流流经12脉波移相整流变压器给拖动变频器供电，拖动变频器通过闭合的第三i—断路器Q31与双馈异步电机的定子相连，给作为拖动电机的双馈异步电机供电；双馈异步电机的转子短接，双馈异步电机转动拖动永磁同步电机转动。永磁同步电机定子通过第四十二断路器Q42与第三母线相连，第三母钱通过第一测试端与小功率直驱型变频器的电机侧连接，小功率直驱型变频器的电网侧通过第三测试端及第二十断路器Q20与第一母线相连或通过第四测试端及第二十一断路器Q21与第一母线相连。
[0021]实施例4
[0022]本发明创造提供一种风力发电用变频器全功率的测试平台，实施例4如图4所示，测试平台由三相电网提供电源，包括变压器、拖动变频器、永磁同步电机、双馈异步电机、第一断路器Q1、第二十断路器Q20、第二十一断路器Q21、第三十一断路器Q31、第三十二断路器Q32、第四十一断路器Q41、第四十二断路器Q42、第四十三断路器Q43、第五断路器Q5、第一母线、第二母线、第三母线、第一测试端、第二测试端、第三测试端、第四测试端及第五测试端，电源通过第一断路器Ql与第一母线相连，第一母线与变压器的输入端相连，变压器的输出端与拖动变频器的输入端相连，拖动变频器的输出端与第二母线相连，第二母线通过第三十二断路器Q32与永磁同步电机的定子相连，永磁同步电机的转子与双馈异步电机的转子通过联轴器相连，双馈异步电机的转子通过第五断路器Q5与第五测试端相连，双馈异步电机的定子与第三母线通过第四十一断路器Q41相连，第三母线与第一测试端相连，第三母线还通过第四十三断路器Q43与第二测试端相连，第三测试端通过第二十断路器Q20与第一母线相连，第四测试端通过第二十一断路器Q21与第一母线相连，第二母线还通过第三十一断路器Q31与双馈异步电机的定子相连，永磁同步电机的定子通过第四十二断路器Q42与第三母线相连。变压器为12脉波移相整流变压器。待测变频器为发电功率大于2MW的大功率直驱型变频器。大功率直驱型变频器通过第一测试端、第二测试端、第三测试端及第四测试端连接到测试平台中。
[0023]本实例的工作过程:双馈异步电机转子短接作为拖动电机与拖动变频器连接，永磁同步电机作为发电机与大功率直驱型变频器。闭合第一断路器Q1、第三十一断路器Q31、第四十二断路器Q42、第四十三断路器Q43、第二十断路器Q20及第二十一断路器Q21，电流从电网经过第一断路器Ql进入系统，电流流经12脉波移相整流变压器给拖动变频器供电，拖动变频器通过闭合的第三十一断路器Q31与双馈异步电机的定子相连，给作为拖动电机的双馈异步电机供电；双馈异步电机的转子短接，双馈异步电机转动拖动永磁同步电机转动。永磁同步电机定子通过第四十二断路器Q42与第三母线相连，第三母钱通过第一测试端与大功率直驱型变频器的电机侧相连，第三母线还通过第四十三断路器Q43及第二测试端与大功率直驱型变频器的电机侧相连以保证通流量，大功率直驱型变频器的电网侧通过第三测试端及第二十断路器Q20与第一母线相连并通过第四测试端及第二十一断路器Q21与第一母线相连，检测时同时闭合第二十断路器Q20及第二十一断路器Q21以满足通流量。
[0024]本发明创造还可以进行永磁同步电机空载拖动测试及双馈异步电机拖动空转测试。永磁同步电机空载拖动测试时，闭合第一断路器Ql及第三十二断路器Q32，永磁同步电机作为拖动电机进行空转测试。双馈异步电机拖动空转测试时，闭合第一断路器Ql及第三十一断路器Q31，双馈异步电机转子短接作为拖动电机进行空转测试。本发明创造使用一个平台能够对多种待测变频器进行测试，实现了不同类型的变频器的全功率大电流的测试，从而使变频器的性能得到了充分的测试，提高了产品的可靠性；由于试验台的环网设计，在测试的同时降低了测试的能量消耗和试验台的运行成本；具有结构简单，操作方便，加工成本低等优点。
[0025]以上对本发明创造的实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明创造的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1. 一种风力发电用变频器全功率的测试平台，所述测试平台由三相电网提供电源，其特征在于:包括变压器、拖动变频器、永磁同步电机、双馈异步电机、第一断路器(Q1)、第二十断路器(Q20)、第二十一断路器(Q21)、第三十一断路器(Q31)、第三十二断路器(Q32)、第四十一断路器(Q41)、第四十二断路器(Q42)、第四十三断路器(Q43)、第五断路器(Q5)、第一母线、第二母线、第三母线、第一测试端、第二测试端、第三测试端、第四测试端及第五测试端，所述电源通过所述第一断路器(Ql)与所述第一母线相连，所述第一母线与所述变压器的输入端相连，所述变压器的输出端与所述拖动变频器的输入端相连，所述拖动变频器的输出端与所述第二母线相连，所述第二母线通过第三十二断路器(Q32)与所述永磁同步电机的定子相连，所述永磁同步电机的转子与所述双馈异步电机的转子通过联轴器相连，所述双馈异步电机的转子通过所述第五断路器(Q5)与所述第五测试端相连，所述双馈异步电机的定子与所述第三母线通过所述第四十一断路器(Q41)相连，所述第三母线与所述第一测试端相连，所述第三母线还通过所述第四十三断路器(Q43)与所述第二测试端相连，所述第三测试端通过所述第二十断路器(Q20)与所述第一母线相连，所述第四测试端通过所述第二十一断路器(Q21)与所述第一母线相连，所述第二母线还通过所述第三十一断路器(Q31)与所述双馈异步电机的定子相连，所述永磁同步电机的定子通过所述第四十二断路器(Q42)与所述第三母线相连。
2.根据权利要求1所述的风力发电用变频器全功率的测试平台，其特征在于:所述变频器为小功率双馈变频器、大功率双馈变频器、小功率直驱型变频器或大功率直驱型变频器。
3.根据权利要求1所述的风力发电用变频器全功率的测试平台，其特征在于:所述变压器为12脉波移相整流变压器。
【文档编号】G01R31/00GK103630771SQ201310547342
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月6日 优先权日:2013年11月6日
【发明者】张锐, 魏涛, 武鹏 申请人:天津瑞能电气有限公司