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实验报告

实验名称_________风电场仿真实验___________

课程名称___________风力发电场________

院系部:可再生能源学院专业班级：

学生姓名：学号:

同组人:实验台号:1组

指导教师：成绩：

实验日期:

华北电力大学

一、实验目的及要求：

实验目的：

通过对直驱和双馈两种机组仿真系统的学习和操作，掌握风电

场运行的基本规程和操作过程，加深对相关课程理论知识的理解，

为今后从事风电场运行工作奠定实践基础。

实验总体要求：

熟练掌握双馈型风电机组及直驱型风电机组的工作原理及基

本运行特性；深入了解两个风电场的基本情况；熟练掌握风电机组

监控软件操作、五防开票及升压站操作、各类故障的解决方案等；

熟悉3D仿真软件的操作。

二、仪器用具：（要填上两套仿真系统的内容）

仪器名称规格/型号数量备注

金紫山直驱机组监控软件

花灯双馈机组监控软件

三、实验原理

1、风电机组启动、停机、运行等的基本原理：

启动阶段,此时电机增速,但没有并网,没有功率输出。

风力发电机并入电网并运行在额定风速以下的区域。这一阶段又可分为

两个区域:变速运行区和恒速运行区。

功率恒定区：当风速增加时,通过变桨控制,从而保持功率不变。

小于启动风速时,风能无法为风力机提供足够的启动转矩。

切入风速到额定风速之间,叶轮的转速随风速变化而变化可以控制发电机转子转速,跟踪风

能利用系数Cpm,使风力机运行于最佳叶尖速比,以实现最大风能追踪。

大于额定风速时,通过变桨系统控制桨距角的变化来降低风能利用系数,以保证输出功率恒

定。

当风速达到切出风速时,为了防止风机系统可能的损坏,强制风力机停机。

2、风电场电气系统操作的基本原理：

停电时先停负荷侧，后停电源侧。送电操作顺序是，先送电源侧，再送负荷侧。

这是因为：

1)从电源侧向负荷侧送电，如有故障，便于确定故障范围，及时作出判断和处理，以免故

障蔓延扩大;

2)多电源的情况下，先停负荷可以防止变压器反充电，若先停电源侧，遇有故障可能造成

保护装置误动或拒动，延长故障切除时间，并可能扩大故障范围;

3)当负荷侧母线电压互感器带有低频减负荷装置而未装电流闭锁时，一旦先停电源侧开关，

由于大型同步电机的反馈，可能使低频减负荷装置误动。

3、为什么要有五防系统？

五防功能是指：(1)防止误分、合断路器。(2)防止带负荷分、合隔离开关。

(3)防止带电挂（合）接地线（接地刀闸）。(4)防止带接地线（接地刀闸）合断路器（隔

离开

关）。(5)防止误入带电间隔。

五防系统工作原理是倒闸操作时先在防误主机上模拟预演操作，防误主机根据预先储存

的防误闭锁逻辑库及当前设备位置状态，对每一项模拟操作进行闭锁逻辑判断，将正确

的模拟操作内容生成实际操作程序传输给电脑钥匙，运行人员按照电脑钥匙显示的操作

内容，依次打开相应的编码锁对设备进行操作。全部操作结束后，通过电脑钥匙的回传，

从而使设备状态与现场的设备状态保持一致。

五防系统是变电站防止误操作的主要设备，确保变电站安全运行，防止人为误操作的重

要设备，任何正常倒闸操作都必须经过五防系统的模拟预演和逻辑判断，所以确保五防

系统的完好和完善，能大大防止和减少电网事故的发生。随着电网的发展，用户用电量

的日益增大，对用户供电的可靠性要求越来越高，五防系统的作用也变得更为重要。

四、实验方法与步骤:

1、花灯双馈机组监控软件

1)花灯风机监护