永磁风力发电教学实验平台的研制.pdfVIP

东 北 电 力 大 学 学 报 第 29卷第4期 Journ~OfNortheastDianliUniversity Vo1．29．No．4 2009年8月 NaturalScienceEdition Aug．，2009 文章编号：1005-2992(2009)04—0067—05 永磁风力发电教学实验平台的研制 严干贵 ，于文杰2，戴武 昌 ，赵 冰 (1．东北电力大学 电气工程学院，吉林 吉林 132012；2．二滩水利发电厂，四川攀枝花 617000) 摘 要：风力发电的快速发展创造了旺盛的风电人才需求，为满足风电人才培养需要，研制了一套 适用于教学实验的风力发电实验平台。由小型永磁同步风力发电系统和基于虚拟仪器技术的运行监测 系统两大部分构成。辅助于 《风力发电》课程，已取得满意的教学实验效果。 关 键 词：实验教学 ；小型风力发电系统；虚拟仪器；监测系统 中图分类号：g642．423 文献标识码 ：A 风力发电在全球范围内发展迅猛，是世界上增长最快的能源，装机容量年增长率超过30％，至2007 年底，全国风电装机总容量超过500万千瓦，提前三年完成 “十一五”风电规划任务。据专家预测，至 2020年，风电将成为居火电、水电之后的第三大电源，总容量将超过4000万千瓦。风电行业的快速发 展创造了旺盛的风电人才需求，而我国风电专业人才培养却明显滞后，造成风电人才短缺。据有关部门 调查，在 2020年前，我国风能行业人才缺口在 1O万人以上 ¨。 风电并网规模的不断扩大带来电源结构的明显变化，风电比重的提高给电力系统运行提出了新的 挑战，对电气工程技术人员的知识能力提出了新的更高的要求。 我校开设 《风力发电概论》(30学时)选修课，旨在通过讲授风力发电基础原理和运行特点，拓宽学 生的专业视野，提高学生今后工作的适应能力。 本文研发的风力发电教学实验平台辅助于 《风力发电概论》的课程，主要由DF2000小型永磁同步 风力发电系统和基于 I．abVIEW虚拟仪器技术的运行监测系统构成，旨在通过此实验平台帮助学生建立 直观的风力发电概念 ，通过对风速、电压、电流量的监测显示，可以深入了解小型永磁同步风力发电系统 的风速一电压特性，风速一功率特性等。 1 风力发电教学实验平台设计 1。1 设计构想 为达到实验教学的目的，风力发电教学实验平台硬件结构如图1所示。小型永磁同步风力发电机、 不控整流器、蓄电池、逆变器和负载构成风力发电的一次系统，可实现风力发电整个过程的演示实验。 风速仪、霍尔电压电流传感器、电压电流调理电路、数据采集卡、计算机构成运行监测系统，可实现对电 压、电流、风速等量的实时监测显示等，通过此监测系统可进一步分析小型永磁同步风力发电系统的运 收稿 日期：2009—07—22 作者简介：严于贵 (1971一)，男，江西鹰潭人，东北电力大学电气工程学院教授，主要从事电力系统 自动化、电力电子技术 风力发电 运行与控制等方面的教学与研究工作． 68 东北电力大学学报 第29卷 行特性。 1．2 小型永磁同步风力发电系统构成及主要功能 小型永磁 同步风力发 电系统 主要 由 T 机 DF2000永磁同步风力发电机、不控整流器、4× … 12V铅酸蓄电池组、逆变器和负载构成。各部 … ： ! ： 分技术参数如表 1所示。 ：一 一： ：‘i ：，i ： 一 ’ 小型