[发明专利]一种风力机模拟系统

说明书

本发明公开一种风力机模拟系统，该风力机模拟系统包括上位机模块、风轮及传动链模拟执行模块、模拟发电机执行模块以及能量回馈模块，上位机模块用于第一类参数调整为第二类参数；风轮及传动链模拟执行模块连接至上位机模块，用于根据第二类参数控制电动机工作，以模拟风轮及传动链输出特性；风轮及传动链模拟执行模块连接至模拟发电机执行模块，控制电动机以该输出特性驱动模拟发电机执行模块，能量回馈模块连接至模拟发电机执行模块，用于接收模拟发电机执行模块产生的电能，并将电能反馈至电网，以实现风力机工作状态的模拟，系统平台可实现不同模拟策略对风力机静动态特性的模拟，且具有简单易实现，参数设置灵活以及人机交互性好等优点。

技术领域

本发明实施例涉及一种仿真模拟技术领域，尤其涉及一种风力机模拟系统。

背景技术

风力发电系统由于其装机环境的特殊性，以及风力机的大容量化等，到实地风场进行实验或者在实验室进行实际风机实验，都是不经济也不易实现的。风力机模拟实验平台可为风力发电中风力机及其并网技术的研究提供实验环境。

风力机模拟实验平台的研制中，硬件和软件功能都依据模拟策略进行选择和开发，模拟策略中按电动机输出控制不同有电动机转矩输出控制和电动机转速输出控制，根据动态模拟中转动惯量补偿方法不同又有飞轮补偿法和电转动惯量补偿法，而电转动惯量补偿法又分为加速度补偿和转矩反馈补偿等，能实现不同模拟策略的模拟实验平台能在不增加装置和复杂编程下，对比不同模拟策略模拟效果，分析不同模拟策略的合理性。然而，现有的风力机模拟系统无法实现不同控制策略的模拟，且平台实现复杂，监控界面的人机交互性差、参数设置不灵活等。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种风力机模拟系统，以实现在不增加成本的前提下，对不同控制策略下的风力机工作状态的模拟，具有系统平台易实现，人机交互性佳，参数设置灵活的特点。

本发明实施例提供一种风力机模拟系统，包括：上位机模块、风轮及传动链模拟执行模块、模拟发电机执行模块以及能量回馈模块；

所述上位机模块用于生成第一类参数，并将所述第一类参数调整为第二类参数；

所述风轮及传动链模拟执行模块连接至所述上位机模块，用于接收所述第二类参数，并根据所述第二类参数控制电动机工作，以模拟风轮及传动链输出特性；

所述风轮及传动链模拟执行模块通过联轴器连接至所述模拟发电机执行模块，控制所述电动机以所述输出特性驱动所述模拟发电机执行模块；

所述能量回馈模块连接至所述模拟发电机执行模块，用于接收所述模拟发电机执行模块产生的电能，并将所述电能反馈至电网。

进一步的，所述上位机模块还用于预设发电机工作参数，所述模拟发电机执行模块连接至所述上位机模块，用于接收所述电机工作参数并根据所述电机工作参数控制发电机进行工作。

进一步的，所述上位机模块包括：风速模拟单元和风轮及传动链模拟单元，

所述风速模拟单元用于设置风速参数；所述风轮及传动链模拟单元用于根据预设的风力机模拟参数生成第一类参数。

进一步的，所述第一类参数包括：第一转矩控制参数和第一转速控制参数。

进一步的，所述上位机模块还包括变速箱模拟单元，用于调节风轮及传动链模拟执行模块对有变速箱以及无变速箱的风力机进行模拟；

所述变速箱模拟单元还用于将所述第一类参数调整为第二类参数，以使得所述风轮及传动链模拟执行模块根据所述第二类参数控制所述电动机工作，以模拟风轮及传动链输出特性。

进一步的，所述风轮及传动链模拟执行模块包括：第一变频器和电动机；