[实用新型]一种风力发电排故系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电力教学技术领域，具体涉及一种风力发电排故系统。

背景技术

大规模利用风力发电是减少空气污染(可减少CO₂，SO₂，NO₂，CO等的排放量)的有效措施之一，丹麦提出要在2000年达到风力发电占全国总发电量的10％，欧共体也提出要在下世纪20年代初达到这个目标(目前只占0.5％)。目前全世界每年生产的风力发电机总容量达30万千瓦，风电每千瓦·时的电价约为6美分。

我国于50年代后期开始近代风力发电技术的研究工作，1957～1958年在江苏、吉林、辽宁、新疆等地建造了一些功率在10千瓦以下，风轮直径在10米以下的小型风力发电装置，其后处于停滞状态，1975年以后，特别是70年代末，80年代初以来，一些部门的研究机构及大学相继开展了风力发电的研究工作。然而在实验教学领域中，针对风力发电的教学实训装置并不多见，尤其是对风力发电故障的研究装置。实际的风力发电系统结构复杂庞大，无法使学生进行实际操作，达不到实训研究的目的。

专利一种模拟自然风的风力发电教学实训装置(公开号：CN202217424U)公开了一种包括模拟自然风装置和风力发电装置的实训装置，该实用新型在实训室内实现风向跟踪的风力发电控制过程，模拟自然风的装置，用鼓风机模拟自然风，其风力大小，风吹方向可以改变，鼓风机转速由变频器控制。但是该实用新型只达到了模拟风力发电系统的工作过程，无法对风力发电系统所出现的故障进行模拟实训，针对性不强，无法深入了解学习风力发电系统应对的故障问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种风力发电排故系统，针对性强，适用于室内风力发电教学实训，尤其是对风力发电系统的排故进行全面实训。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种风力发电排故系统，包括相互连接的模拟风场和排故系统，所述排故系统包括机柜和设在所述机柜内的控制操作系统，所述控制操作系统包括相互连接的故障操作系统和发电控制系统，所述故障操作系统包括依次相互连接的风力排故控制箱、PLC和上机位，所述PLC连接所述发电控制系统，所述发电控制系统包括变频器、风光互补控制器、蓄电池和负载，所述变频器和所述风光互补控制器分别连接所述模拟风场，所述风光互补控制器和所述蓄电池相互连接，所述负载分别连接所述风光互补控制器和所述蓄电池。

优选的，所述模拟风场包括模拟风源和风力发电机，所述模拟风源分别连接所述变频器和所述风力发电机，所述风力发电机连接所述风光互补控制器，通过所述变频器驱动控制所述模拟风场，实现风力控制。

优选的，所述故障操作系统还包括触摸屏和分别和所述触摸屏相互连接的风速仪和仪表显示单元，所述触摸屏和所述上机位相互连接，实现系统通讯，方便学生操作观察实验各项参数。

优选的，所述风光互补控制器与所述风力发电机之间设有第一交流断路器，所述第一交流断路器控制所述模拟风场的风力发电输入。

优选的，所述负载包括直流负载单元和交流负载单元，所述直流负载单元连接所述风光互补控制器，所述交流负载单元连接所述蓄电池，所述蓄电池和所述交流负载单元之间设有逆变器，实现交直流变换。

优选的，所述直流负载单元和所述风光互补控制器之间设有第一直流断路器，控制直流负载的开启与断开，所述蓄电池和所述逆变器之间设有第二直流断路器，控制所述蓄电池接入所述逆变器，所述逆变器和所述交流负载单元之间设有第二交流断路器，控制交流负载的开启与断开。

优选的，所述发电控制系统还包括功率可调电阻器，所述功率可调电阻器连接所述风光互补控制器，所述风光互补控制器和所述功率可调电阻器之间设有第三直流断路器，实现控制可调发电输出功率。

本实用新型的有益效果是：通过排故控制箱控制PLC进行故障设置，操作简单，方便学生进行风力发电的教学实训；具有多种显示仪表，可实时观察实验中各项参数；模拟风场和排故系统相结合，全面模拟真实风力发电系统，适用于研究风力发电系统的各种问题。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型系统结构原理示意图；

图2是本实用新型的排故系统外部结构示意图；