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研旭电气科技有限公司： 研旭电气科技有限公司： 目 录 一、 直驱风力发电实验仿真平台设计初衷1 二、 直驱风力发电实验仿真平台组成2 三、直驱风力发电实验仿真平台工作原理3 3.1 变频器3 3.2 对托机组3 3.3 背靠背控制器3 3.4 调速器5 3.5 监控前台5 3.5.2 实时监控功能7 3.5.3 历史保存功能 10 四、直驱式风力发电实验仿真平台实验组成12 五、直驱式风力发电实验仿真平台开放资料13 六、联系我们 15 研旭电气科技有限公司： 一、 直驱风力发电实验仿真平台设计初衷 在能源枯竭与环境污染问题日益严重的今天，风力发电已经成为绿色可再生 能源的一个重要途径。永磁直驱风力发电机不仅可以提高发电机的效率，并且因 为发电机采用了永磁结构，省去了电刷和集电环等易耗机械部件，提高了系统的 可靠性，而且不需要电励磁装置，能在增大电机容量的同时，减少体积。另外， 风力机的直驱化也是当前的一个热点趋势。目前大多风力发电系统发电机与风轮 并不是直接相连，而是通过变速齿轮连接，这种机械装置不仅降低了系统的效率， 增加了系统的成本，而且容易出现故障，是风力发电急需解决的瓶颈问题。直驱 式风力发电机可以直接与风轮相连，增加了系统的稳定性，减少了维护工作，并 且还降低了噪音。因此鉴于诸多优点，国内各类科研单位，都青睐于对永磁直驱 风力发电的研究。 那么，在风力发电产业蓬勃发展的国际环境下，风力发电水平不断提高。科 研实验室作为各种新理论和新技术的孕育摇篮，其先期的研究和验证对风电技术 的发展和前进起着至关重要的引导和推动作用。进行实验研究最直接有效的方法 是将风力发电机与风力机相连，进行现场实际试验。但是鉴于所需要的风场环境 以及体积庞大、结构复杂的桨叶设备，实验室内不可能具备条件，只能在室外进 行现场调试。但是，受环境、自然因素、天气条件等影响，现场实验困难重重， 比如：无法自由的对风速进行变化，某些高风速下的极限测试只能在极少数情况 下得以实现，实验周期长，人力、物力、经费投入大；新理论和新技术存在诸多 的未知数，实验结果的好坏难以预测，现场调试风险巨大；电气设备的运算和安 装不便，不同容量设备难以在同一风力系统进行试验；这些因素都要求在实验室 内构件模拟系统来模拟实际风力机的真实工作特性势在必行。 对此，南京研旭电气科技有限公司设计了一整套模拟定桨距式的永磁直驱风 力发电的实验仿真平台。通过此平台，研究人员可以研究永磁直驱风力发电机的 真实工作特性，可以缩短研究和开发周期、节省研究经费，便于对风力发电系统 的控制技术展开全面深入的研究，具有重要的显示意义。 1 研旭电气科技有限公司： 二、 直驱风力发电实验仿真平台组成 直驱风力发电实验仿真平台主要由以下设备组成：  永磁直驱风力发电实验仿真平台主要由以下设备组成：  矢量变频器和三相异步调速电机来模拟实际的风力机；  三相异步调速电机通过联轴器带动永磁直驱发电机发电；  发电机定子输出连接可控整流器，将发电机发出的三相交流电整流成直 流电；  并网逆变器直流输入连接可控整流器直流输出，将直流电逆变为符合并 网要求的三相交流电，馈入主网；  监控前台，主要由工控机、显示器、上位机应用软件组成，实现对变频 器、整流器、逆变器等设备的数据监控以及记录保存；  风速调速器设备，主要目的就是实现定桨距角变速恒频的最大发电功率 追踪； 图2-1 直驱风力发电平台系统设备示意图 2 研旭电气科技有限公司： 具体实物图如下图2-2： 图2-2 直驱风力发电实验仿真平台实