[发明专利]一种测试风力发电机组动态性能的方法及试验台

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种测试风力发电机组动态性能的方法及试验台。

背景技术

测试风力发电机组动态性能的试验台是检测风力发电机组动态性能的重要设备。待出厂的风力发电机组在完成静态调试后，需要继续进行动态调试，从而得到风力发电机组的动态运行性能。当遇到异常情况，例如不能并网、机组不能满发、功率曲线不满足要求等问题时，要及时检修或更换相应设备，以便进行相关调试与维护。

目前，行业内搭建的用于测试风力发电机组动态性能的试验台主要有以下三种，已经广泛应用于风电整机机组生产厂家。

1、所述测试风力发电机组动态性能的试验台包括一台全功率变频器、一台异步电机、一个齿轮箱，如图1所示，其使用全功率变频器控制异步电机转动，再通过齿轮箱降速达到模拟轮毂的效果。该方案中，异步电机消耗的所有能量需要全功率变频器提供，所以全功率变频器的容量要很大，搭建试验台的总体成本将很高。

2、所述测试风力发电机组动态性能的试验台包括一台全功率变频器、一台低速永磁电机，如图2所示，其使用全功率变频器控制永磁电动机低速转动达到模拟轮毂的效果。该方案中，永磁电动机的造价高，永磁电动机消耗的所有能量需要全功率变频器提供，所以全功率变频器的容量要很大，搭建试验台的总体成本将很高。

3、所述测试风力发电机组动态性能的试验台包括一台双馈变频器、一台双馈异步电机、一个齿轮箱、一台补偿电机，如图3所示，其使用双馈变频器控制双馈异步电机运行。首先补偿电机启动，带动试验台的双馈异步电机旋转，当转速达到一定值后，双馈变频器开始工作，控制双馈异步电机运行，所述双馈异步电机的高转速再通过齿轮箱降速达到模拟轮毂的效果。该方案中，双馈变频器使用矢量控制方式驱动双馈异步电机，因此，双馈异步电机在低转速时需要补偿电机拖动。这样不仅结构复杂，搭建试验台的总体成本也将很高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测试风力发电机组动态性能的方法及试验台，能更好地解决试验台结构复杂和成本高的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种测试风力发电机组动态性能的方法，包括：

A)在异步电机启动时，将异步电机的工作模式调整为异步电动机模式，将双馈变频器的控制方式调整为适于异步电动机模式的电压V/频率F控制方式；

B)双馈变频器以所述V/F控制方式控制异步电机运行，在所述异步电机的转速达到双馈模式并网允许转速后，将异步电机的工作模式调整为双馈模式，将双馈变频器的控制方式调整为适于双馈模式的矢量控制方式；

C)双馈变频器以所述矢量控制方式控制异步电机运行，使所述异步电机带动待测风力发电机组运行，在所述待测风力发电机组的转速达到风力发电机组并网允许转速后，将待测风力发电机组并网，以便测试待测风力发电机组的动态性能。

优选地，在所述步骤A)中，通过闭合定子短路器，将异步电机的工作模式调整为所述异步电动机模式。

优选地，所述步骤B)包括：

将连接工业电网的网侧接触器闭合，并依次启动双馈变频器的网侧变频器、闭合机侧接触器、启动双馈变频器的机侧变频器，使双馈变频器以V/F控制方式控制异步电机运行；

所述异步电机在所述异步电动机模式下运行，在其转速达到双馈模式并网允许转速后，关闭所述机侧变频器，并断开所述机侧接触器，将双馈变频器的控制方式调整为适于双馈模式的矢量控制方式。

优选地，通过断开定子短路器，将异步电机的工作模式调整为所述双馈模式。

优选地，所述步骤C)包括：

依次闭合机侧接触器，启动机侧变频器，闭合定子接触器，使双馈变频器以所述矢量控制方式控制异步电机运行；

所述异步电机在双馈模式下运行，其输出的转速经由齿轮箱降速后带动待测风力发电机组运行，并在所述待测风力发电机组的转速达到风力发电机组并网允许转速后，将待测风力发电机组并网，以便测试待测风力发电机组的动态性能。

优选地，通过调整试验台异步电机的转速、待测风力发电机组的转矩和功率因数给定，测试待测风力发电机组的动态性能。

根据本发明的另一方面，提供了一种测试风力发电机组动态性能的试验台，包括：

调整装置，用于在异步电机启动时，将异步电机的工作模式调整为异步电动机模式，将双馈变频器的控制方式调整为适于所述异步电动机模式的V/F控制方式，在所述异步电机达到双馈模式并网允许转速后，将异步电机的工作模式调整为双馈模式，将双馈变频器的控制方式调整为适于双馈模式的矢量控制方式；