一种全开放可实时监控式双馈风力发电实验系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电力实验系统，尤其涉及一种全开放可实时监控式双馈风力发电实验系统。
【背景技术】
[0002]近年来，变速恒频双馈风力发电机组因其变频器容量小，能量可双向流动等特点逐步成为大型风电场的主要机型。但是由于客观气象条件的复杂性，以及实际风力发电系统体积大、结构复杂等因素使得在实验室对其研究变得很困难。因此，在实验室建立一套有效的风力发电实验平台，并在该平台上进行控制策略研究，具有重要的现实意义。
[0003]目前常见的风力发电实验系统通常有两类:一种是利用软件来搭建实验平台(比如EMTP-RV软件，WTS软件)，这种系统通常没有硬件接入，仅仅停留在仿真阶段，因此，可靠性较低。另一种是利用DSP(数字信号处理器)和PLC(可编程逻辑控制器)作为核心控制器，以直流电动机模拟风力机搭建的使用平台。该实验平台虽然接入硬件，但是采用DSP实现控制算法，编程繁琐，且监测系统结构复杂，性能较差，不易实时监控。除此之外，一些实验平台也利用LabVIEW软件搭建，实现了监控系统可视化等性能，但是其底层代码不开放，并且控制算法仍由DSP实现，实时性相对较差，导致实验人员必须在完成整个实验后，才可以获得相关实验结果，并根据实验结果做出相应的改进或者调整，实验效率较低，造成人力物力的浪费。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种全开放可实时监控式双馈风力发电实验系统，以解决现有技术实时性较差的问题。
[0005]本发明提供一种全开放可实时监控式双馈风力发电实验系统，所述全开放可实时监控式双馈风力发电实验系统包括:双馈感应发电机、双电平脉冲宽度调制型变流器、编码器、实时控制器、监控系统以及并网断路器，其中，所述实时控制器的一端与所述双电平脉冲宽度调制型变流器电相连，所述实时控制器的另一端通过以太网与所述监控系统电相连;所述编码器的一端与所述双馈感应发电机电相连，所述编码器的另一端与所述实时控制器电相连;所述并网断路器与所述双馈感应发电机电连接。
[0006]优选的，所述双电平脉冲宽度调制型变流器包括转子侧双电平脉冲宽度调制型变流器和网侧双电平脉冲宽度调制型变流器，所述转子侧双电平脉冲宽度调制型变流器的一端电连接所述双馈感应发电机，所述转子侧双电平脉冲宽度调制型变流器的另一端电连接所述网侧双电平脉冲宽度调制型变流器。
[0007]优选的，所述全开放可实时监控式双馈风力发电实验系统还包括:变频器和交流异步电动机，所述交流异步电动机的一端电连接所述变频器，所述交流异步电动机的另一端电连接所述双馈感应发电机。
[0008]优选的，所述全开放可实时监控式双馈风力发电实验系统还包括直流电容和与所述直流电容电连接的电容充电器，所述直流电容的一端电连接所述双电平脉冲宽度调制型变流器，所述直流电容的另一端电连接实时控制器。
[0009]优选的，所述全开放可实时监控式双馈风力发电实验系统还包括无源滤波器，所述无源滤波器与所述网侧双电平脉冲宽度调制型变流器电连接。
[0010]本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
[0011]本发明提供一种全开放可实时监控式双馈风力发电实验系统，所述全开放可实时监控式双馈风力发电实验系统包括:双馈感应发电机、双电平脉冲宽度调制型变流器、编码器、实时控制器、监控系统以及并网断路器，其中，所述实时控制器的一端与所述双电平脉冲宽度调制型变流器电相连，所述实时控制器的另一端通过以太网与所述监控系统电相连;所述编码器的一端与所述双馈感应发电机电相连，所述编码器的另一端与所述实时控制器电相连;所述并网断路器与所述双馈感应发电机电连接。本发明提供一种全开放可实时监控式双馈风力发电实验系统，本实验系统中增加实时控制器以及监控系统，监控系统与实时控制器通过以太网实时交互，二者相互配合，完成对整个实验系统的控制和调节，使得实验人员在双馈风力发电实验的过程中，即可通过监控系统实时可视化地监控双馈发电机的电信号及物理信号，及时更正实验流程以及数据，为研究双馈风力发电机的并网，最大功率跟踪及低压穿越性能等实验提供一个可视、实时和全开放环境。
[0012]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
【附图说明】
[0013]图1是本发明实施例中提供的一种全开放可实时监控式双馈风力发电实验系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
[0015]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。
[0016]请参看图1，所示为本发明实施例中提供的一种全开放可实时监控式双馈风力发电实验系统的结构示意图。
[0017]由图1可知，本发明提供一种全开放可实时监控式双馈风力发电实验系统，所述全开放可实时监控式双馈风力发电实验系统包括:双馈感应发电机、双电平脉冲宽度调制型变流器、编码器、实时控制器、监控系统以及并网断路器，其中，所述实时控制器的一端与所述双电平脉冲宽度调制型变流器电相连，所述实时控制器的另一端通过以太网与所述监控系统电相连;所述编码器的一端与所述双馈感应发电机电相连，所述编码器的另一端与所述实时控制器电相连;所述并网断路器与所述双馈感应发电机电连接。
[0018]本实施例提供的双馈感应发电机用于发出电信号；
[0019]双电平脉冲宽度调制型变流器(双电平PWM变流器)与所述双馈感应发电机电连接，用于控制双馈感应发电机发出的电信号；
[0020]编码器与双馈感应发电机电连接，用于采集双馈发电机的转速；
[0021]并网断路器，用于当满足并网条件时，对双馈发电机进行并网操作，双电平PWM变流器在并网前，控制双馈发电机中定子的输出电压，使其达到并网条件，即使其与电网电压同幅值，同频率，同相位;在并网后，控制转子电流的有功、无功参数，以控制双馈发电机的有功及无功功率，以进行最大功率跟踪；
[0022]实时控制器的一端与编码器电连接，另一端与双电平PffM变流器电连接，实时控制器用于接收对编码器采集的的双馈发电机的转速，并根据所述转速对双电平PWM变流器进行控制；
[0023]监控系统与实时控制器电连接，并实时交