[实用新型]风力发电机组的仿真实验装置

说明书

本实用新型提供一种风力发电机组的仿真实验装置，包括仿真器、PLC主控器、变桨执行机构、偏航执行机构以及变流器系统，仿真器分别与PLC主控器、变桨执行机构、偏航执行机构、变流器系统通信连接，PLC主控器分别与变桨执行机构、偏航执行机构、变流器系统通信连接；仿真器仿真风力发电机组的机械模型；PLC主控器控制变桨执行机构和偏航执行机构分别动作，仿真器根据变桨执行机构的输出确定出的桨距角、偏航执行机构的输出确定出的机舱偏航角度以及变流器系统输出的转矩信号，模拟对机械模型的控制。本实用新型能够直观地表现出过程控制风力发电机组的执行动作。

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组的仿真设备领域，尤其涉及一种风力发电机组的仿真实验装置。

背景技术

风力发电机组的半实物仿真平台可以集成大型机组的运行工况设定、控制器测试环节，缩短开发周期，以提升风力发电机组的开发效率。半实物仿真平台主要由运行仿真系统的计算机、运行风力发电机组主控系统的主控器和一些扩展功能组成，主要可以分为两个部分：一是硬件控制器和用来满足计算的风力发电机组模型，能够计算和响应控制器和风力发电机组之间的指令；二是用来为外部控制器建立正确连接的数据通讯接口，将模拟计算结果，如风-浪-流数据、桨距角、发电机转速、转矩等信息反馈给风力发电机组外部控制器。

现有的风力发电机组的半实物仿真平台，在执行变桨控制和偏航控制的实现依然是在Bladed软件中进行的，缺少变桨驱动和偏航驱动的硬件设计，这与真实风力发电机组的控制结构存在明显的差异，影响了风力发电机组过程控制验证的真实性和有效性。

实用新型内容

本实用新型提供一种风力发电机组的仿真实验装置。

具体地，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

本实用新型实施例提供一种风力发电机组的仿真实验装置，包括仿真器、PLC主控器、变桨执行机构、偏航执行机构以及变流器系统，其中，所述仿真器分别与所述PLC主控器、所述变桨执行机构、所述偏航执行机构、所述变流器系统通信连接，所述PLC主控器分别与所述变桨执行机构、所述偏航执行机构、所述变流器系统通信连接；

其中，所述仿真器仿真风力发电机组的机械模型；

所述PLC主控器控制所述变桨执行机构和所述偏航执行机构分别动作，所述仿真器根据所述变桨执行机构的输出确定出的桨距角、所述偏航执行机构的输出确定出的机舱偏航角度以及所述变流器系统的输出的转矩信号，模拟对所述机械模型的控制。

可选地，还包括激光雷达以及送风装置，所述送风装置产生风，所述激光雷达与所述PLC主控器通信连接，所述激光雷达检测环境风信息，所述PLC主控器根据所述环境风信息，控制所述变桨执行机构和所述偏航执行机构分别动作。

可选地，所述变桨执行机构包括伺服驱动器、电动机以及减速机构，所述伺服驱动器与所述PLC主控器通信连接，所述伺服驱动器根据所述环境风信息中的风速信息控制所述电动机带动所述减速机构的输出轴齿轮旋转。

可选地，所述变桨执行机构还包括第一传感器，测量所述减速机构的输出轴齿轮的第一转动信息，并传输给所述仿真器。

可选地，所述第一传感器包括速度传感器和/或角度传感器。

可选地，所述偏航执行机构包括步进驱动电机。

可选地，所述偏航执行机构还包括第二传感器，测量所述步进驱动电机的输出轴的第二转动信息，并传输给所述仿真器。

可选地，所述第二传感器包括速度传感器和/或角度传感器。

可选地，所述变流器系统包括通信电路、变流器控制电路、变流器驱动电路以及RTBOX平台，其中，所述RT BOX平台模拟所述风力发电机组的变流器的IGBT模块以及电网平台。