[发明专利]基于硬件在环仿真的风电机组功率控制测试平台及其方法

权利要求书

1.一种基于硬件在环仿真的风电机组功率控制测试平台，其特征在于，所述测试平台包括被测风电机组主控系统、数据实时交互设备、综合测控系统和风电机组仿真模型；所述被测风电机组主控系统、数据实时交互设备、综合测控系统依次连接，所述风电机组仿真模型分别与被测风电机组主控系统、数据实时交互设备和综合测控系统连接。

2.如权利要求1所述的风电机组功率控制测试平台，其特征在于，所述风电机组仿真模型通过数据实时交互设备与被测风电机组主控系统进行实时数据交互，并模拟被测风电机组主控系统的运行环境与工况，所述综合测控系统在试验中进行风电机组核心运行数据的在线观测与测试数据处理工作。

3.如权利要求2所述的风电机组功率控制测试平台，其特征在于，所述被测风电机组主控系统包括主控制器，与所述主控制器连接的外围电路及主控系统应用模块；

所述风电机组仿真模型包含风速、风向、温度、电量模块、叶片、机舱、塔筒、传动链、偏航系统、液压系统、刹车、变桨系统、变频器、发电机和电网模型。

4.如权利要求1所述的风电机组功率控制测试平台，其特征在于，所述测试平台的执行周期应为最短10ms，被测风电机组主控系统执行周期根据实际情况设定；通过所述测试平台从被测风电机组主控系统获得并存储的数据，数据采集周期为5ms。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的基于硬件在环仿真的风电机组功率控制测试平台的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括风电机组有功功率控制特性测试和风电机组无功功率控制特性测试。

6.如权利要求5所述的测试方法，其特征在于，所述风电机组有功功率控制特性测试包括下述步骤：

1)基于硬件在环仿真的风电机组功率控制测试平台，运行风电机组仿真模型，通过在仿真环境中设置风速信号为大风风速值，使P>0.9Pn使风电机组从停机状态完成启动和并网，保持风电机组满发并稳定运行1分钟，其中：P表示风电机组输出有功功率，Pn表示风电机组额定功率；

2)在风电机组额定运行工况下，通过硬件在环仿真的风电机组功率控制测试平台的仿真环境人机交互界面设置风电机组有功功率给定值，并下发有功功率给定值，每个有功功率控制点持续运行2min；

3)记录有功功率给定值与反馈值，记录测试期间的机舱风速、发电机、桨距角、电流和电压信号；

4)检查风电机组有功功率调节能力；

其中：P表示风电机组输出有功功率，Pn表示风电机组额定功率。

7.如权利要求5所述的测试方法，其特征在于，所述风电机组无功功率控制特性测试包括下述步骤：

1)基于硬件在环仿真的风电机组功率控制测试平台，运行风电机组仿真模型，通过在仿真环境中设置风速信号为大风风速值，使P>0.9Pn，使风电机组从停机状态完成启动、并网，保持机组满发并稳定运行1分钟；

2)在风电机组满载运行工况下，即P>0.9Pn，通过基于硬件在环仿真的风电机组功率控制测试平台的仿真环境人机交互界面设置风电机组无功功率给定值，并下发无功功率给定值，每个无功功率控制点持续运行2min；

3)基于硬件在环仿真的风电机组功率控制测试平台，运行风电机组仿真模型，通过在仿真环境中设置风速信号为小风风速值，使0.1Pn<P<0.3Pn，使风电机组从满发降功率至风电机组轻载运行工况下，并稳定运行1分钟；

4)在风电机组轻载运行工况下，即0.1Pn<P<0.3Pn，通过基于硬件在环仿真的风电机组功率控制测试平台的仿真环境人机交互界面设置风电机组无功功率给定值，并下发无功功率给定值，每个无功功率控制点持续运行2min；

5)记录无功功率给定值与反馈值，记录测试期间的机舱风速、发电机、桨距角、电流和电压信号；

6)检查风电机组无功功率调节能力，即是否能够根据无功功率给定指令进行连续调节；

其中：P表示风电机组输出有功功率，Pn表示风电机组额定功率。