專利名稱：一種可用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種可用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)[技術(shù)領(lǐng)域]本實(shí)用新型涉及一種可用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)場(chǎng)之前都必須要經(jīng)過廠內(nèi)的全功率的實(shí)驗(yàn)考核后才能發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的全功率實(shí)驗(yàn)臺(tái)一般包括有原動(dòng)機(jī)、齒輪箱、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、并網(wǎng)變頻器以及驅(qū)動(dòng)原動(dòng)機(jī)的可變頻調(diào)速的變頻器等主要設(shè)備。風(fēng)力發(fā)電機(jī)及并網(wǎng)變流器都是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備，原動(dòng)機(jī)在系統(tǒng)中的作用是帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過可變頻調(diào)速的變頻器調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，讓發(fā)電機(jī)可以在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，模擬現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性。因此，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，原動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)變頻器是非常關(guān)鍵的設(shè)備。變頻器作為一種可調(diào)速設(shè)備，在系統(tǒng)中起到至關(guān)重要的作用。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的實(shí)驗(yàn)是一個(gè)耗電量比較大的系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)裝置在設(shè)計(jì)的過程中必須考慮到系統(tǒng)的節(jié)能，常用的節(jié)能方法就是采用能量回饋循環(huán)再利用的方式。即讓風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能回送到電網(wǎng)，原動(dòng)機(jī)再利用這部分電能，這樣系統(tǒng)就可以盡可能地少用外部輸入的電能，外部輸入電能僅需要補(bǔ)充整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的損耗即可達(dá)到用電量最小的目的。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組均配置有并網(wǎng)變頻器，因此，整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)無需增加額外的并網(wǎng)設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)將電能回饋到電網(wǎng)。對(duì)于大型工廠用電用戶，他們的用電設(shè)備數(shù)量眾多，設(shè)備容量較大。因此，供電部門送到用戶端的電源電壓等級(jí)一般都是高壓10kv，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組常見的輸出電壓等級(jí)為低壓690V或其它低壓等級(jí)，這里以690V為例。這樣在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中就形成了一個(gè)兩級(jí)電網(wǎng)，在這個(gè)兩級(jí)電網(wǎng)中，我們既可以將能量回饋?zhàn)鲈贗OkV級(jí)，也可以做在690V級(jí)。由于IOkV級(jí)為廠用電 的入口級(jí)，除了給風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)驗(yàn)供電外，還可能需要給其它設(shè)備供電，因此，如果在IOkV級(jí)實(shí)現(xiàn)能量回饋，則可能會(huì)對(duì)其它設(shè)備的用電產(chǎn)生一定的影響。另外，在這一級(jí)做能量回饋，由于電壓等級(jí)較高，將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建設(shè)成本比較聞。而如果在690V級(jí)實(shí)現(xiàn)能量回饋，由于這部分電源僅給風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)供電，再加上還有10kV/690V降壓變壓器的隔離，可以做到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)其它設(shè)備的用電影響最小。同時(shí)，電壓等級(jí)的大幅降低，將大大縮減實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建設(shè)成本。由于風(fēng)機(jī)并網(wǎng)電壓為低壓690V，所以傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，大多會(huì)考慮選擇低壓原動(dòng)機(jī)和低壓變頻器驅(qū)動(dòng)的組合方式。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在批量出貨時(shí)，要求實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)必須連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。在選擇變頻器的局限性就會(huì)比較大，由于變頻器容量比較大，要求的穩(wěn)定性比較高，在國(guó)內(nèi)品牌上很難選擇到合適的變頻器，就只能選擇國(guó)外品牌，如ABB、Siemens等知名國(guó)外品牌。但國(guó)外品牌的價(jià)格非常高，故障維護(hù)成本和響應(yīng)時(shí)間等均存在一定的局限性。因此，有必要解決如上問題。[實(shí)用新型內(nèi)容]本實(shí)用新型克服了上述技術(shù)的不足，提供了一種應(yīng)用在低壓電網(wǎng)側(cè)的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)，通過在低壓電網(wǎng)連接高壓變頻器，驅(qū)動(dòng)高壓原動(dòng)機(jī)，其調(diào)速驅(qū)動(dòng)范圍廣，有效模擬現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性，讓發(fā)電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行對(duì)被測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行測(cè)試，然后通過與被測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組連接的并網(wǎng)變頻器把能量回饋到所述低壓電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用，減少測(cè)試耗能。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案:一種可用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)，包括有與內(nèi)部供電的低壓電網(wǎng)L連接的用于提供原動(dòng)機(jī)能量的高壓變頻器2，所述高壓變頻器2輸出端順次連接有高壓原動(dòng)機(jī)3、減速齒輪箱4、被測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5和并網(wǎng)變頻器6，所述并網(wǎng)變頻器6能量回饋輸出端與低壓電網(wǎng)L連接。所述高壓變頻器2為多電平高壓變頻器。所述被測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5包括順次連接的風(fēng)電機(jī)組齒輪箱51和風(fēng)力發(fā)電機(jī)52，所述風(fēng)電機(jī)組齒輪箱51與減速齒輪箱4連接，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)52輸出端與并網(wǎng)變頻器6輸入端連接。所述低壓電網(wǎng)L與高壓變頻器2之間連接有第一斷路器開關(guān)11。所述發(fā)電機(jī)變頻器7能量回饋輸出端與低壓電網(wǎng)L之間設(shè)有第二斷路器開關(guān)22。所述低壓電網(wǎng)L與外部供電的高壓電網(wǎng)通過降壓變壓器I連接，所述降壓變壓器I輸入端與高壓電網(wǎng)連接，降壓變壓器I輸出端與低壓電網(wǎng)L連接。所述降壓變壓器I輸出端與低壓電網(wǎng)L之間連接有第三斷路器開關(guān)33。本實(shí)用新型的有益效果是:1、通過在低壓電網(wǎng)連接高壓變頻器，驅(qū)動(dòng)高壓原動(dòng)機(jī)，其調(diào)速驅(qū)動(dòng)范圍廣，有效模擬現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性，讓發(fā)電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行對(duì)被測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行測(cè)試。2、在本級(jí)低壓電網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)能量回饋，由于這部分電源僅給風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)供電，再加上還有通過降壓變壓器與外部供電高壓電網(wǎng)的隔離，可以做到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)其它設(shè)備的用電影響最小。3、高壓變頻器的“低-高”方式是我們?cè)陲L(fēng)力發(fā)電機(jī)組全功率實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用中得出的一種比較特殊的輸入輸出方式，它打破了高壓變頻器“高-高”方式這種常規(guī)的應(yīng)用模式，在應(yīng)用方式上實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，這種應(yīng)用方式可以拓寬到其它各種行業(yè)的電源應(yīng)用中。4、設(shè)備選擇無局限性，國(guó)產(chǎn)多電平高壓變頻器技術(shù)非常成熟，技術(shù)非常先進(jìn)，通過應(yīng)用，既可拓寬多電平高壓變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域，又可以促進(jìn)民族工業(yè)的發(fā)展。在應(yīng)用過程中，既可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能，還可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)變頻運(yùn)行。5、選用國(guó)內(nèi)多電平高壓變頻器產(chǎn)品，還可以解決故障維護(hù)成本高和響應(yīng)慢的缺陷，實(shí)現(xiàn)低成本維護(hù)和快速響應(yīng)的目標(biāo)。6、減少測(cè)試耗能，特別適用于各個(gè)行業(yè)的能量回饋循環(huán)再利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。[
]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2是高壓變頻器高輸入高輸出示意圖。圖3是高壓變頻器低輸入高輸出示意圖。
以下結(jié)合附圖與本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述:如圖1所示，一種可用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)，其特征在于包括有與內(nèi)部供電的低壓電網(wǎng)L連接的用于提供原動(dòng)機(jī)能量的高壓變頻器2，所述高壓變頻器2輸出端順次連接有高壓原動(dòng)機(jī)3、減速齒輪箱4、被測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5和并網(wǎng)變頻器6，所述并網(wǎng)變頻器6能量回饋輸出端與低壓電網(wǎng)L連接。如上所述，在低壓電網(wǎng)L側(cè)實(shí)現(xiàn)了用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)。如圖2、3所示，所述高壓變頻器2為多電平高壓變頻器，所述高壓變頻器2可工作在高輸入高輸出方式，也可以工作在低輸入高輸出方式，本實(shí)用新型米用后者，把低壓電網(wǎng)L側(cè)電壓升壓后提供給高壓原動(dòng)機(jī)3，其調(diào)速驅(qū)動(dòng)范圍廣，有效模擬現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性，讓發(fā)電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行對(duì)被測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5進(jìn)行測(cè)試。所述被測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5包括順次連接的風(fēng)電機(jī)組齒輪箱51和風(fēng)力發(fā)電機(jī)52，所述風(fēng)電機(jī)組齒輪箱51與減速齒輪箱4連接，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)52輸出端與并網(wǎng)變頻器6輸入端連接。本實(shí)用新型所述低壓電網(wǎng)L與高壓變頻器2之間連接有第一斷路器開關(guān)11，用于連接控制。所述發(fā)電機(jī)變頻器7能量回饋輸出端與低壓電網(wǎng)L之間設(shè)有第二斷路器開關(guān)22，用于連接控制。所述低壓電網(wǎng)L與外部供電的高壓電網(wǎng)通過降壓變壓器I連接，所述降壓變壓器I輸入端與高壓電網(wǎng)連接，降壓變壓器I輸出端與低壓電網(wǎng)L連接，用于連接控制。所述降壓變壓器I輸出端與低壓電網(wǎng)L之間連接有第三斷路器開關(guān)33，用于連接控制。如上所述，本實(shí)用新型保護(hù)的是一種在低壓電網(wǎng)L側(cè)實(shí)現(xiàn)的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)，通過在低壓電網(wǎng)L連接高壓變頻器2，驅(qū)動(dòng)高壓原動(dòng)機(jī)3，其調(diào)速驅(qū)動(dòng)范圍廣，有效模擬現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性，讓發(fā)電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行對(duì)被測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5進(jìn)行測(cè)試，然后通過與被測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5連接的并網(wǎng)變頻器6把能量回饋到所述低壓電網(wǎng)L，實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用，減少測(cè)試耗能。一切根據(jù)本技術(shù)方案或技術(shù)啟示所設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品都應(yīng)示為落入本案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.種可用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)，其特征在于包括有與內(nèi)部供電的低壓電網(wǎng)(L)連接的用于提供原動(dòng)機(jī)能量的高壓變頻器(2)，所述高壓變頻器(2)輸出端順次連接有高壓原動(dòng)機(jī)(3)、減速齒輪箱(4)、被測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(5)和并網(wǎng)變頻器(6)，所述并網(wǎng)變頻器(6)能量回饋輸出端與低壓電網(wǎng)(L)連接。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)，其特征在于所述高壓變頻器(2)為多電平高壓變頻器。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)，其特征在于所述被測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(5)包括順次連接的風(fēng)電機(jī)組齒輪箱(51)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)(52)，所述風(fēng)電機(jī)組齒輪箱(51)與減速齒輪箱(4)連接，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(52)輸出端與并網(wǎng)變頻器(6)輸入端連接。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)，其特征在于所述低壓電網(wǎng)(L)與高壓變頻器(2)之間連接有第一斷路器開關(guān)(11)。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)電機(jī)變頻器(7)能量回饋輸出端與低壓電網(wǎng)(L)之間設(shè)有第二斷路器開關(guān)(22)。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)，其特征在于所述低壓電網(wǎng)(L)與外部供電的高壓電網(wǎng)通過降壓變壓器(I)連接，所述降壓變壓器(I)輸入端與高壓電網(wǎng)連接，降壓變壓器(I)輸出端與低壓電網(wǎng)(L)連接。
7.據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)，其特征在于所述降壓變壓器(I)輸出端與低壓電網(wǎng)(L)之間連接有第三斷路器開關(guān)(33)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試的能量回饋循環(huán)再利用系統(tǒng)，其特征在于包括有與內(nèi)部供電的低壓電網(wǎng)連接的用于提供原動(dòng)機(jī)能量的高壓變頻器，所述高壓變頻器輸出端順次連接有高壓原動(dòng)機(jī)、減速齒輪箱、被測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和并網(wǎng)變頻器，所述并網(wǎng)變頻器能量回饋輸出端與低壓電網(wǎng)連接。本實(shí)用新型目的是通過在低壓電網(wǎng)連接高壓變頻器，驅(qū)動(dòng)高壓原動(dòng)機(jī)，其調(diào)速驅(qū)動(dòng)范圍廣，有效模擬現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性，讓發(fā)電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行對(duì)被測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行測(cè)試，然后通過與被測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組連接的并網(wǎng)變頻器把能量回饋到所述低壓電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用，減少測(cè)試耗能。
文檔編號(hào)H02J3/38GK202930963SQ20122056422
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者鐘道禎, 楊順祿, 楊振宇, 黃順杭, 錢先登, 梁國(guó)陶 申請(qǐng)人:廣東明陽(yáng)龍?jiān)措娏﹄娮佑邢薰?br>