永磁直驱风力发电实验报告.pdfVIP

实验一 永磁同步风力发电系统接线实验 一、 实验目的 1. 掌握永磁同步风力发电系统的基本结构及组成； 2. 掌握永磁同步风力发电实验系统各部分间的接线。 二、 实验原理 1. 永磁同步风力发电系统的结构及组成 永磁步风力发电系统主要由模拟风力发电机、双向变流器、电网以及电量监视仪表等部分组成。系统组 成及控制原理框图如图1-1所示。 图1-1永磁同步风力发电系统原理框图 2.模拟风力发电机 模拟风力发电机即永磁直驱风力发电机组，包括风力机及永磁同步发电机、和增量编码器等组成，其中 风力机由三相异步变频调速电动机组成，其由单独地变频控制转动，来模拟风力机转动，如图1-2所示。 另外，图1-3中的永磁直驱风力发电模拟系统控制柜里面包含三相变频器，是控制三相异步变频调速电机 转动，模拟风机带动永磁同步电机转动发电，风力机的定子接线端接到该控制柜。图1-4中的直驱永磁风 力发电机组变频柜里面包含机侧变流器和网侧变流器，是对永磁同步发电机发出的电进行PWM整流和逆 _ _ _ 变，增量编码器的A、A、B、B 、Z、Z信号输出端，以及永磁同步电机的定子输出端都要接到该控制 柜。直驱永磁风力发电机组变频柜的输出端接到电网上，如图1-2所示。 图1-2 永磁直驱发电机组结构图 图1-3 永磁直驱风力发电模拟系统控制柜 图1-4 永磁直驱风力发电机组变频柜 图1-5 电网接入端口 三、 实验内容及步骤 1.实验准备 实验前请仔细阅读系统的安全操作说明及系统相关的使用说明书，识别并准备完成实验开始前所需的器 件。 2.实验步骤 1） 将机组中三相异步变频调速电动机的定子输入三相线接到永磁直驱风力发电模拟系统控制柜的U ， V ，W端子上，注意变频器输出相序和风力机的定子输出相序一致。 _ _ _ 2） 将机组中增量式编码器输出端口的A、A、B、B 、Z、Z信号输出端口接到永磁直驱风力发电机组变 频柜的机侧控制板上对应的增量式编码器输入接口。 3） 将机组中永磁同步电机的定子输出三相线接到永磁直驱风力发电机组变频柜的输入U ，V ，W端子 上。注意永磁同步电机的定子输出相序和永磁直驱风力发电机组变频柜的输入相序一致。 4） 将永磁直驱风力发电机组变频柜输出的U ，V ，W 端子接入电网，注意接入电网时，将图１- ５ １ １ １ 中的空气开关断开，禁止带电操作，同时注意电网相序和永磁直驱风力发电机组变频柜输出的相序和电 网相序一致，因此实验前可以用相序表测一下电网相序。 5） 完成后，在系统上电前，请仔细检查并确保前面各部分间的连接正确。 6） 依次合上永磁直驱风力发电机组变频柜和永磁直驱风力发电模拟系统控制柜的“总电源”、“控制器电 源”、“三相电源”开关，按下永磁直驱风力发电机组变频柜的“电源启动”按钮，此时交流接触器合上，算 热风扇开始工作，触摸屏亮起。 7） 按下触摸屏中网侧的“启动”按钮，此时“网侧运行”指示灯亮，在触摸屏中依次给定直流母线电压参 考电压“600V”和无功电流参考“0A”指令，此时直流侧母线电压上升，观察触摸屏上的直流母线电压上升 到600V后，说明网侧接线正确。接着，在触摸屏中，按下机侧启动按钮，此时“机侧运行”指示动亮，输 入有功电流（1A）和无功电流（0A）指令，并将永磁直驱风力发电模拟系统控制柜启动控制为恒速，在 触摸屏上观察到实际有功电流为1A，此时表明机侧接线正常。 8） 停止系统运行时，依次先按下触摸屏中机侧变流器“stop”建，此时“机侧运行”指示灯熄灭，再将永磁 直驱风力发电模拟系统控制柜的停机建按下，此时风机停止运行，接着将按下触摸屏中网侧变流器 “stop”键，“网侧运行”指示灯熄灭，最后按下“电源停止”键，触摸屏熄灭。中间如出现故障，按下“急停 按钮” ，关闭各种电源。 四、 实验报告 简述永磁同步风力发电系统的结构、组成及基本工作原理。 一、 实验目的 1. 了解永磁同步风力发电机并网控制原理； 2. 掌握永磁同步风力发电机并网所需要满足的条件。 二、 实验原理 1. 永磁同步发电机的工作原理 永磁同步电机的工作原理与同步电机的工作原理是相同的。永磁发电机与励磁发电机的最大区别在于它 的励磁磁场是由永磁体产生的。永磁体在电机中既是磁源，又是磁路的组成部分。永磁同步电机的转子 磁极是用永久磁钢制