[发明专利]一种风力发电机组发电系统联调试验装置及试验方法

说明书

本发明属于风力发电机技术领域，提供了一种风力发电机组发电系统联调试验装置及试验方法。风力发电机组发电系统全功率联调试验装置，包括：发电机，内置定子接线箱和转子接线箱；拖动设备，拖动发电机转动，模拟发电机在实际运行中的机械输入；变流器，与发电机连接，改变由发电机输出的不规律电流；调压调频设备，其两端分别与变流器出口及电网连接，模拟电网状态；定子电参数监测设备，与定子接线箱连接；转子电参数监测设备，与转子接线箱连接；变流器出口电参数监测设备，与所述变流器出口连接。本发明可以模拟实际运行状况对发电机及变流器进行评估，以解决验证发电机与变流器的匹配性的问题。

技术领域

本发明涉及风力发电机技术领域，具体涉及一种风力发电机组发电系统联调试验装置及试验方法。

背景技术

随着石油、煤等非可再生资源的消耗和环保意识的提高，人们已越来越重视可再生能源的应用。其中，风能作为一种清洁的可再生能源，在全球节能减排工作中的地位日益重要，相应地，作为风能向电能转换装置的风力发电机组也已得到越来越多的重视和发展。

并网型的风力发电机组在正式并网发电前，需进行发电前的静态调试，以及发电过程的动态调试。静态调试指的是风力发电机组通电，实现风力发电机组内部诸如变桨、偏航以及主控系统等机电设备的动作调试。动态调试指的是风力发电机在可以连接稳定电网的前提下，根据风速，自动实现变桨、偏航、起机并网、功率调节、停机、刹车等动态功能的调试。其中，稳定电网是指风力发电机组的并网变流器所需的锁相参考电源(通常包括电压幅值、相位、频率及波形)。风力发电机组在并网后将风能转换为电压幅值、相位、频率和波形与参考电源相同的电能。

发电系统是风力发电机组的核心部件，其运行的可靠性直接影响机组的稳定性，在发电系统开发验证阶段，发电机与变流器有单独验证方法及标准，但多项匹配性、参数优化等问题在整个系统正式投运前无法进行有效验证与识别，因而增加了首台样机装机投运前，发电系统的调试周期，降低了整机运行可靠性，从而拉长了整机从设计、样机投运、技术改进到批量生产的周期。

中国专利库公开了一种风力发电机的整机联调装置（CN200710032713.6），其公开了一种风力发电机的整机联调装置，包括安装在机座上的减速箱，减速箱高速端与发电机相连、低速端与风叶轮相连，其技术方案的要点是，所述的减速箱与发电机之间由联轴器连接，所述的联轴器包括联轴器胀紧套，在联轴器一侧机座上设有电机安装座，电机安装座上装有电动机，联轴器胀紧套通过皮带与电动机上的皮带轮连接。但其并未公开整套发电系统的实验装置的搭建及试验方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种风力发电机组发电系统联调试验装置及试验方法，以验证发电机与变流器的匹配性。

第一方面，本发明提供的风力发电机组发电系统全功率联调试验装置，包括：

发电机，内置定子接线箱和转子接线箱；

拖动设备，拖动所述发电机转动，模拟所述发电机在实际运行中的机械输入；

变流器，与所述发电机连接，用于控制所述发电机有功功率和无功功率的输出；

定子电参数监测设备，与所述定子接线箱连接，监测定子的电流、电压、功率和谐波；

转子电参数监测设备，与所述转子接线箱连接，监测转子的电流、电压、功率和谐波。

可选地，还包括用于模拟电网状态的调压调频设备，其两端分别与所述变流器出口及电网连接。

可选地，还包括用于监测所述变流器并网出口的电流、电压、功率、谐波和电能质量的变流器出口电参数监测设备，其与所述变流器出口连接。

可选地，所述变流器包括机侧变流器和网侧变流器，所述转子接线箱内的铜排通过电缆与所述机侧变流器入口连接，所述定子接线箱内的铜排通过电缆与所述网侧变流器出口连接。