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雙饋異步風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
一、產(chǎn)品概述
雙饋異步風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由雙饋異步發(fā)電機(jī)組、控制屏、變流器柜、大功率三相自耦調(diào)壓器、監(jiān)控軟件六部分組成。
本系統(tǒng)采用直流電動(dòng)機(jī)來(lái)模擬風(fēng)力機(jī)，通過(guò)風(fēng)電上位機(jī)軟件，監(jiān)控PLC來(lái)控制直流調(diào)速器，通過(guò)改變直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組端電壓來(lái)模擬自然狀態(tài)下風(fēng)速的變化，實(shí)現(xiàn)輸出功率（轉(zhuǎn)矩）的控制，完成風(fēng)力機(jī)的模擬控制。
圖4- 雙饋電機(jī)的工作示意圖
關(guān)鍵詞： 數(shù)控車床 實(shí)訓(xùn)設(shè)備 實(shí)訓(xùn)裝置 教學(xué)儀器 教學(xué)設(shè)備 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 實(shí)訓(xùn)臺(tái) 考核裝置 實(shí)訓(xùn)系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)裝置 數(shù)控技術(shù) 技能實(shí)訓(xùn) 數(shù)控系統(tǒng) 電氣控制 實(shí)訓(xùn)鑒定 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 數(shù)控軟件 數(shù)控實(shí)訓(xùn) 電氣技術(shù) 實(shí)訓(xùn)目錄 數(shù)控銑床 高教設(shè)備 職教設(shè)備 實(shí)訓(xùn)車床 PLC控制 PLC技術(shù) PLC實(shí)驗(yàn) 變頻調(diào)速 PLC實(shí)訓(xùn)
雙饋異步風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由雙饋異步發(fā)電機(jī)組、控制屏、變流器柜、大功率三相自耦調(diào)壓器、監(jiān)控軟件六部分組成。
本系統(tǒng)采用直流電動(dòng)機(jī)來(lái)模擬風(fēng)力機(jī)，通過(guò)風(fēng)電上位機(jī)軟件，監(jiān)控PLC來(lái)控制直流調(diào)速器，通過(guò)改變直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組端電壓來(lái)模擬自然狀態(tài)下風(fēng)速的變化，實(shí)現(xiàn)輸出功率（轉(zhuǎn)矩）的控制，完成風(fēng)力機(jī)的模擬控制。
圖1 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)參考圖片（結(jié)構(gòu)可以根據(jù)用戶要求改動(dòng)）
工業(yè)PC采用力控組態(tài)軟件經(jīng)PLC可編程控制器通過(guò)RS-485/USS協(xié)議與調(diào)速器通信，調(diào)速器將機(jī)組轉(zhuǎn)速信號(hào)、電樞電流、電壓信號(hào)等信號(hào)上傳，監(jiān)控軟件根據(jù)調(diào)速器上傳的信號(hào)以及虛擬風(fēng)速信號(hào)，通過(guò)數(shù)字化的典型風(fēng)力機(jī)特性曲線，計(jì)算出風(fēng)力機(jī)的輸出功率或轉(zhuǎn)矩，并將其作為直流電動(dòng)機(jī)的控制指令通過(guò)RS485下置作為調(diào)速器的給定端加以執(zhí)行，由數(shù)字直流調(diào)速器驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)。其中系統(tǒng)監(jiān)控管理主要是對(duì)系統(tǒng)各智能控制裝置的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電SCADA。
發(fā)電機(jī)采用雙饋異步發(fā)電機(jī)，變流器控制部分采用DSP處理器；功率部分采用雙向背靠背PWM變流器模塊。電網(wǎng)則采用9kVA調(diào)壓器來(lái)模擬。
二、技術(shù)方案
在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中，大型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成為其主要發(fā)展方向之一。其中，交流勵(lì)磁雙饋電機(jī)發(fā)電是一種比較優(yōu)化的控制方案。它是通過(guò)在雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)施加三相交流電源進(jìn)行勵(lì)磁，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的幅值、頻率和相位，實(shí)現(xiàn)定子側(cè)輸出電量的控制。
發(fā)電機(jī)采用雙饋異步發(fā)電機(jī)，變流器控制部分采用DSP處理器；功率部分采用雙向背靠背PWM變流器模塊。電網(wǎng)則采用9kVA調(diào)壓器來(lái)模擬。
二、技術(shù)方案
在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中，大型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成為其主要發(fā)展方向之一。其中，交流勵(lì)磁雙饋電機(jī)發(fā)電是一種比較優(yōu)化的控制方案。它是通過(guò)在雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)施加三相交流電源進(jìn)行勵(lì)磁，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的幅值、頻率和相位，實(shí)現(xiàn)定子側(cè)輸出電量的控制。
圖2 技術(shù)方案參考圖片
雙饋異步發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上類似繞線式異步感應(yīng)電機(jī)，定子與一般的交流電機(jī)一樣也有三相分布式繞組；轉(zhuǎn)子與一般電機(jī)不同，它也有三相分布式繞組。運(yùn)行時(shí)定子側(cè)直接接入工頻的三相電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子側(cè)通過(guò)變頻器接入所需的低頻電流。因?yàn)槎ㄗ优c轉(zhuǎn)子側(cè)都有能量的流動(dòng)，所以稱為雙饋電機(jī)。也可以稱為交流勵(lì)磁電機(jī)，因?yàn)檗D(zhuǎn)子是通過(guò)變頻器接入的低頻電流勵(lì)磁的。
根據(jù)變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)對(duì)交流勵(lì)磁電源的要求，針對(duì)目前適合用作交流勵(lì)磁電源的變流器進(jìn)行詳細(xì)深入的比較分析，認(rèn)為在目前的電力電子技術(shù)條件下，兩電平電壓型雙PWM變流器是可用作變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)交流勵(lì)磁電源*具優(yōu)勢(shì)的一種變流器。
兩電平電壓型雙PWM變流器是由兩個(gè)完全相同的兩電平電壓型三相PWM變流器通過(guò)直流母線連接而成，如圖3所示，其英文名稱為Back-to-Back PWM Converter。由于在變速恒頻交流勵(lì)磁雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，兩個(gè)PWM變流器的工作狀態(tài)經(jīng)常變換，通常不再以它們工作于整流或逆變的狀態(tài)來(lái)區(qū)分它們，而是按照它們的位置分別稱之為網(wǎng)側(cè)PWM變流器和轉(zhuǎn)子側(cè)即機(jī)側(cè)PWM變流器。
根據(jù)變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)對(duì)交流勵(lì)磁電源的要求，針對(duì)目前適合用作交流勵(lì)磁電源的變流器進(jìn)行詳細(xì)深入的比較分析，認(rèn)為在目前的電力電子技術(shù)條件下，兩電平電壓型雙PWM變流器是可用作變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)交流勵(lì)磁電源*具優(yōu)勢(shì)的一種變流器。
兩電平電壓型雙PWM變流器是由兩個(gè)完全相同的兩電平電壓型三相PWM變流器通過(guò)直流母線連接而成，如圖3所示，其英文名稱為Back-to-Back PWM Converter。由于在變速恒頻交流勵(lì)磁雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，兩個(gè)PWM變流器的工作狀態(tài)經(jīng)常變換，通常不再以它們工作于整流或逆變的狀態(tài)來(lái)區(qū)分它們，而是按照它們的位置分別稱之為網(wǎng)側(cè)PWM變流器和轉(zhuǎn)子側(cè)即機(jī)側(cè)PWM變流器。
圖3 兩電平電壓型雙PWM變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)框圖
在具體的運(yùn)行控制過(guò)程中，這兩個(gè)PWM變流器各司其職。其中，網(wǎng)側(cè)變流器的任務(wù)主要有兩個(gè)，一是保證其良好的輸入特性，即輸入電流的波形接近正弦，諧波含量少，功率因數(shù)符合要求，理論上網(wǎng)側(cè)PWM變流器可獲得任意可調(diào)的功率因數(shù)，這就為整個(gè)系統(tǒng)的功率因數(shù)的控制提供了另一個(gè)途徑；二是保證直流母線電壓的穩(wěn)定，直流母線電壓的穩(wěn)定是兩個(gè)PWM變流器正常工作的前提，是通過(guò)對(duì)輸入電流的有效控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的作用主要有兩個(gè)方面，一是給DFIG的轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁分量的電流，從而可以調(diào)節(jié)DFIG定子側(cè)所發(fā)出的無(wú)功功率；二是通過(guò)控制DFIG轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩分量的電流控制DFIG的轉(zhuǎn)速或控制DFIG定子側(cè)所發(fā)出的有功功率，從而使DFIG運(yùn)行在風(fēng)力機(jī)的*佳功率曲線上，實(shí)現(xiàn)*大風(fēng)能追蹤（捕獲）運(yùn)行。
轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的作用主要有兩個(gè)方面，一是給DFIG的轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁分量的電流，從而可以調(diào)節(jié)DFIG定子側(cè)所發(fā)出的無(wú)功功率；二是通過(guò)控制DFIG轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩分量的電流控制DFIG的轉(zhuǎn)速或控制DFIG定子側(cè)所發(fā)出的有功功率，從而使DFIG運(yùn)行在風(fēng)力機(jī)的*佳功率曲線上，實(shí)現(xiàn)*大風(fēng)能追蹤（捕獲）運(yùn)行。
圖4- 雙饋電機(jī)的工作示意圖
若將雙饋電機(jī)的定子接入電網(wǎng)上，則定子側(cè)的電流頻率可以認(rèn)為是不變的，由此可以通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速來(lái)確定轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)變頻器提供勵(lì)磁電流的頻率
，由電機(jī)原理可以得出以下關(guān)系式：
（1）
(其中當(dāng)n<n1，電機(jī)處于亞同步時(shí)取正號(hào)，n>n1，電機(jī)處于超同步時(shí)取負(fù)號(hào))。其中：
為電網(wǎng)頻率，
為轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流頻率，P為電機(jī)極對(duì)數(shù)，s為轉(zhuǎn)差率。
，由電機(jī)原理可以得出以下關(guān)系式：（1）
(其中當(dāng)n<n1，電機(jī)處于亞同步時(shí)取正號(hào)，n>n1，電機(jī)處于超同步時(shí)取負(fù)號(hào))。其中：為電網(wǎng)頻率，為轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流頻率，P為電機(jī)極對(duì)數(shù)，s為轉(zhuǎn)差率。
由式（1）可以看出，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n變化時(shí)，若控制轉(zhuǎn)子電流頻率
相應(yīng)變化，可使定子電流頻率
恒定不變且與電網(wǎng)頻率保持一致，從而實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速變化時(shí)輸出電能的“恒頻”控制。
三、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的技術(shù)性能﹑指標(biāo)及配備
1. 技術(shù)性能
1.1輸入電壓：三相四線～380V±10% 50Hz
1.2裝置容量：＜15.0kVA
2. 裝置構(gòu)成及各主要元件性能指標(biāo)
包括雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、風(fēng)力機(jī)控制柜、雙饋?zhàn)兞髌鞴?、大功率三相自耦調(diào)壓器、監(jiān)控軟件六個(gè)部分。
2.1雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
發(fā)電機(jī)組由直流電動(dòng)機(jī)、雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)速傳感器、機(jī)組固定底盤及配套件等構(gòu)成。
2.1.1直流電動(dòng)機(jī)
Ø 額定電樞電壓：DC440V
Ø 額定功率：4kW
Ø 額定轉(zhuǎn)速：1500r/min
2.1.2直流調(diào)速器
采用功能強(qiáng)大的西門子6RA70型數(shù)字四象限直流調(diào)速器作為原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置。在風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)中，為原動(dòng)機(jī)提供電源。額定參數(shù)如下：
Ø *大輸出功率：6.3kW
Ø 額定電樞電流：15A
Ø 額定電樞電壓：420V
Ø 額定勵(lì)磁電流：3A
Ø 額定勵(lì)磁電壓：325V
Ø 通訊口：RS485/232，支持 USS通訊協(xié)議
2.1.3雙饋異步發(fā)電機(jī)
Ø 額定功率：3kW
Ø 額定定子電壓：AC380V（線電壓）
Ø 轉(zhuǎn)子開路電壓：AC600V
Ø 同步轉(zhuǎn)速：1500r/min
Ø 轉(zhuǎn)速率調(diào)節(jié)范圍：±25%
2.1.4機(jī)組固定底座及配套件
參考圖5，機(jī)組底座采用整體翻砂件，表面平整度高，直流電動(dòng)機(jī)與雙饋發(fā)電機(jī)采用橡膠連軸器軟連接，為保護(hù)學(xué)生安全，配有防護(hù)罩。底座裝設(shè)帶減震功能的支撐腳，為方便機(jī)組移動(dòng)裝設(shè)方向輪1只、定向輪兩只。
2.2仿真器：
適配TMS320F2812。
2.3模擬表頭
采用國(guó)標(biāo)6L2系列表頭，含原動(dòng)機(jī)電樞電壓表、原動(dòng)機(jī)電樞電流表、系統(tǒng)進(jìn)線電壓表，配三相線電壓切換顯示開關(guān)。
2.4雙饋?zhàn)兞髌鞴?br /> 變流器柜含雙饋?zhàn)兞髌髦骰芈泛涂刂葡到y(tǒng)。變流器柜的主回路及控制回路構(gòu)成了雙饋?zhàn)兞髌?，雙饋?zhàn)兞髌髦饕蓹C(jī)側(cè)控制器及網(wǎng)側(cè)控制器兩部分組成。
機(jī)側(cè)控制器的作用主要有兩個(gè)方面，一是給雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁分量的電流，從而可以調(diào)節(jié)雙饋發(fā)電機(jī)的定子側(cè)所發(fā)出的無(wú)功功率；二是通過(guò)控制雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩分量的電流控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速或控制發(fā)電機(jī)定子側(cè)所發(fā)出的有功功率，從而使發(fā)電機(jī)運(yùn)行在風(fēng)力機(jī)的*佳功率曲線上，實(shí)現(xiàn)*大風(fēng)能追蹤（捕獲）運(yùn)行。機(jī)側(cè)控制器面板安裝有兩個(gè)信號(hào)指示燈，16鍵PVC軟鍵盤，240*128點(diǎn)蘭色液晶屏及9個(gè)波形測(cè)試端子。信號(hào)指示燈可對(duì)控制器工作、保護(hù)狀態(tài)分別指示；鍵盤可完成機(jī)側(cè)控制器啟動(dòng)/停止設(shè)置，*大功率啟動(dòng)/停止跟蹤設(shè)置，有功/無(wú)功給定，手動(dòng)并網(wǎng)/離網(wǎng)；液晶屏可顯示轉(zhuǎn)速反饋值，有功/無(wú)功反饋值；波形測(cè)試端子可通過(guò)示波器觀測(cè)發(fā)電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)子、定子相電流波形，可觀測(cè)發(fā)電機(jī)定子相電壓、電網(wǎng)相電壓波形。
參考圖片
Ø 濾波形式：L
Ø 控制芯片：TMS320F2812，留有JTAG口
Ø 采集信號(hào)：定子三相電壓，轉(zhuǎn)子電流、定子電壓、電流
Ø 冷卻形式：強(qiáng)迫風(fēng)冷
Ø 開關(guān)頻率：保證5k開關(guān)頻率下溫升不超相關(guān)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
Ø 其他：具備并網(wǎng)開關(guān)、預(yù)充電、隔離開關(guān)、熔絲等必要裝置，并這些裝置具備有源節(jié)點(diǎn)或者干接點(diǎn)信號(hào)反饋功能。
網(wǎng)側(cè)控制器面板安裝有三個(gè)信號(hào)指示燈，16鍵PVC軟鍵盤，240*128點(diǎn)蘭色液晶屏及7個(gè)波形測(cè)試端子。信號(hào)指示燈可對(duì)控制器工作、故障、卸荷狀態(tài)分別給于指示，通過(guò)鍵盤可完成并網(wǎng)啟動(dòng)/停止設(shè)置。液晶屏可完成三相電流，電壓有效值顯示，直流母線電壓顯示；面板觀測(cè)孔可觀測(cè)電網(wǎng)相電流波形、相電壓波形及直流母線電壓波形。
參考圖片
Ø 濾波形式：LCL或者LC，可選
Ø 額定電壓：380V
Ø 控制芯片：TMS320F2812，留有JTAG口
Ø 采集信號(hào)：網(wǎng)側(cè)三相電流，網(wǎng)側(cè)三相電壓，定子三相電壓，直流母線電壓，直流母線電流
Ø 冷卻形式：強(qiáng)迫風(fēng)冷
Ø 開關(guān)頻率：保證5k開關(guān)頻率下溫升不超相關(guān)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
Ø 其他：具備并網(wǎng)開關(guān)、預(yù)充電、隔離開關(guān)、熔絲等必要裝置，并這些裝置具備有源節(jié)點(diǎn)或者干接點(diǎn)信號(hào)反饋功能。
2.5智能電量監(jiān)測(cè)儀
Ø 測(cè)量三相電流、三相相/線電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等電量
Ø 2-31次諧波測(cè)量
Ø 四象限電能計(jì)量：±有功電能（kWh），±無(wú)功電能（kVarh）
Ø 標(biāo)準(zhǔn)PT、CT輸入，適用于各種電壓等級(jí)及接線方式
Ø RS-485通訊接口，Modbus RTU通訊規(guī)約
2.6大功率三相自耦調(diào)壓器
額定容量：9kVA，原邊額定輸入三相AC380V，副邊額定輸出AC 0～430V可調(diào)。
3. 監(jiān)控軟件
圖6 機(jī)側(cè)部分監(jiān)控軟件
圖7 網(wǎng)側(cè)部分監(jiān)控軟件
四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1. 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)接線實(shí)驗(yàn)
2. 風(fēng)力機(jī)特性離線仿真實(shí)驗(yàn)
3. 雙饋異步發(fā)電機(jī)空載特性實(shí)驗(yàn)
4. 空載并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)
5. 并網(wǎng)及功率輸送實(shí)驗(yàn)
6. *大功率跟蹤實(shí)驗(yàn)
7. 有功、無(wú)功解耦控制實(shí)驗(yàn)
8. 電能質(zhì)量分析實(shí)驗(yàn)
相應(yīng)變化，可使定子電流頻率恒定不變且與電網(wǎng)頻率保持一致，從而實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速變化時(shí)輸出電能的“恒頻”控制。三、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的技術(shù)性能﹑指標(biāo)及配備
1. 技術(shù)性能
1.1輸入電壓：三相四線～380V±10% 50Hz
1.2裝置容量：＜15.0kVA
2. 裝置構(gòu)成及各主要元件性能指標(biāo)
包括雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、風(fēng)力機(jī)控制柜、雙饋?zhàn)兞髌鞴?、大功率三相自耦調(diào)壓器、監(jiān)控軟件六個(gè)部分。
2.1雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
發(fā)電機(jī)組由直流電動(dòng)機(jī)、雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)速傳感器、機(jī)組固定底盤及配套件等構(gòu)成。
2.1.1直流電動(dòng)機(jī)
Ø 額定電樞電壓：DC440V
Ø 額定功率：4kW
Ø 額定轉(zhuǎn)速：1500r/min
2.1.2直流調(diào)速器
采用功能強(qiáng)大的西門子6RA70型數(shù)字四象限直流調(diào)速器作為原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置。在風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)中，為原動(dòng)機(jī)提供電源。額定參數(shù)如下：
Ø *大輸出功率：6.3kW
Ø 額定電樞電流：15A
Ø 額定電樞電壓：420V
Ø 額定勵(lì)磁電流：3A
Ø 額定勵(lì)磁電壓：325V
Ø 通訊口：RS485/232，支持 USS通訊協(xié)議
2.1.3雙饋異步發(fā)電機(jī)
Ø 額定功率：3kW
Ø 額定定子電壓：AC380V（線電壓）
Ø 轉(zhuǎn)子開路電壓：AC600V
Ø 同步轉(zhuǎn)速：1500r/min
Ø 轉(zhuǎn)速率調(diào)節(jié)范圍：±25%
2.1.4機(jī)組固定底座及配套件
參考圖5，機(jī)組底座采用整體翻砂件，表面平整度高，直流電動(dòng)機(jī)與雙饋發(fā)電機(jī)采用橡膠連軸器軟連接，為保護(hù)學(xué)生安全，配有防護(hù)罩。底座裝設(shè)帶減震功能的支撐腳，為方便機(jī)組移動(dòng)裝設(shè)方向輪1只、定向輪兩只。
2.2仿真器：
適配TMS320F2812。
2.3模擬表頭
采用國(guó)標(biāo)6L2系列表頭，含原動(dòng)機(jī)電樞電壓表、原動(dòng)機(jī)電樞電流表、系統(tǒng)進(jìn)線電壓表，配三相線電壓切換顯示開關(guān)。
2.4雙饋?zhàn)兞髌鞴?br /> 變流器柜含雙饋?zhàn)兞髌髦骰芈泛涂刂葡到y(tǒng)。變流器柜的主回路及控制回路構(gòu)成了雙饋?zhàn)兞髌?，雙饋?zhàn)兞髌髦饕蓹C(jī)側(cè)控制器及網(wǎng)側(cè)控制器兩部分組成。
機(jī)側(cè)控制器的作用主要有兩個(gè)方面，一是給雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁分量的電流，從而可以調(diào)節(jié)雙饋發(fā)電機(jī)的定子側(cè)所發(fā)出的無(wú)功功率；二是通過(guò)控制雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩分量的電流控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速或控制發(fā)電機(jī)定子側(cè)所發(fā)出的有功功率，從而使發(fā)電機(jī)運(yùn)行在風(fēng)力機(jī)的*佳功率曲線上，實(shí)現(xiàn)*大風(fēng)能追蹤（捕獲）運(yùn)行。機(jī)側(cè)控制器面板安裝有兩個(gè)信號(hào)指示燈，16鍵PVC軟鍵盤，240*128點(diǎn)蘭色液晶屏及9個(gè)波形測(cè)試端子。信號(hào)指示燈可對(duì)控制器工作、保護(hù)狀態(tài)分別指示；鍵盤可完成機(jī)側(cè)控制器啟動(dòng)/停止設(shè)置，*大功率啟動(dòng)/停止跟蹤設(shè)置，有功/無(wú)功給定，手動(dòng)并網(wǎng)/離網(wǎng)；液晶屏可顯示轉(zhuǎn)速反饋值，有功/無(wú)功反饋值；波形測(cè)試端子可通過(guò)示波器觀測(cè)發(fā)電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)子、定子相電流波形，可觀測(cè)發(fā)電機(jī)定子相電壓、電網(wǎng)相電壓波形。
參考圖片
Ø 濾波形式：L
Ø 控制芯片：TMS320F2812，留有JTAG口
Ø 采集信號(hào)：定子三相電壓，轉(zhuǎn)子電流、定子電壓、電流
Ø 冷卻形式：強(qiáng)迫風(fēng)冷
Ø 開關(guān)頻率：保證5k開關(guān)頻率下溫升不超相關(guān)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
Ø 其他：具備并網(wǎng)開關(guān)、預(yù)充電、隔離開關(guān)、熔絲等必要裝置，并這些裝置具備有源節(jié)點(diǎn)或者干接點(diǎn)信號(hào)反饋功能。
網(wǎng)側(cè)控制器面板安裝有三個(gè)信號(hào)指示燈，16鍵PVC軟鍵盤，240*128點(diǎn)蘭色液晶屏及7個(gè)波形測(cè)試端子。信號(hào)指示燈可對(duì)控制器工作、故障、卸荷狀態(tài)分別給于指示，通過(guò)鍵盤可完成并網(wǎng)啟動(dòng)/停止設(shè)置。液晶屏可完成三相電流，電壓有效值顯示，直流母線電壓顯示；面板觀測(cè)孔可觀測(cè)電網(wǎng)相電流波形、相電壓波形及直流母線電壓波形。
參考圖片
Ø 濾波形式：LCL或者LC，可選
Ø 額定電壓：380V
Ø 控制芯片：TMS320F2812，留有JTAG口
Ø 采集信號(hào)：網(wǎng)側(cè)三相電流，網(wǎng)側(cè)三相電壓，定子三相電壓，直流母線電壓，直流母線電流
Ø 冷卻形式：強(qiáng)迫風(fēng)冷
Ø 開關(guān)頻率：保證5k開關(guān)頻率下溫升不超相關(guān)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
Ø 其他：具備并網(wǎng)開關(guān)、預(yù)充電、隔離開關(guān)、熔絲等必要裝置，并這些裝置具備有源節(jié)點(diǎn)或者干接點(diǎn)信號(hào)反饋功能。
2.5智能電量監(jiān)測(cè)儀
Ø 測(cè)量三相電流、三相相/線電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等電量
Ø 2-31次諧波測(cè)量
Ø 四象限電能計(jì)量：±有功電能（kWh），±無(wú)功電能（kVarh）
Ø 標(biāo)準(zhǔn)PT、CT輸入，適用于各種電壓等級(jí)及接線方式
Ø RS-485通訊接口，Modbus RTU通訊規(guī)約
2.6大功率三相自耦調(diào)壓器
額定容量：9kVA，原邊額定輸入三相AC380V，副邊額定輸出AC 0～430V可調(diào)。
3. 監(jiān)控軟件
圖6 機(jī)側(cè)部分監(jiān)控軟件
圖7 網(wǎng)側(cè)部分監(jiān)控軟件
四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1. 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)接線實(shí)驗(yàn)
2. 風(fēng)力機(jī)特性離線仿真實(shí)驗(yàn)
3. 雙饋異步發(fā)電機(jī)空載特性實(shí)驗(yàn)
4. 空載并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)
5. 并網(wǎng)及功率輸送實(shí)驗(yàn)
6. *大功率跟蹤實(shí)驗(yàn)
7. 有功、無(wú)功解耦控制實(shí)驗(yàn)
8. 電能質(zhì)量分析實(shí)驗(yàn)