[发明专利]直驱同步风力发电机的模拟运行系统及模拟运行方法

权利要求书

1.一种直驱同步风力发电机的模拟运行系统，其特征在于，包括：电网接入装置、两台风机装置以及变流器主控制器，

每台所述风机装置包括一直驱同步双绕组型的电机和两条支路，每条支路上设置有一全功率型的变流器，该两条支路的第一端与所述电网接入装置连接，该两条支路的第二端分别与所述电机的两组绕组连接，两台所述风机装置的电机传动连接，传动比为1:1；

所述变流器主控制器用于：在进行模拟运行时，对各个变流器进行控制，使两台风机装置中的一台成为拖动风机装置，另一台成为被测风机装置。

2.根据权利要求1所述的模拟运行系统，其特征在于，所述变流器主控制器包括：

第一变流器控制单元，用于闭合每个变流器的网侧断路器和机侧断路器；

第二变流器控制单元，用于选择一台风机装置作为拖动风机装置，对该拖动风机装置的两个变流器进行控制，使得该拖动风机装置的两个变流器的网侧变流器单元进行整流、机侧变流器单元进行逆变，将逆变后的电流分别输出到该拖动风机装置的电机的每组绕组上，并对该拖动风机装置的两个变流器的输出电流频率进行设定，驱动拖动风机装置的电机的拖动转速达到目标并网转速；

第三变流器控制单元，用于选择另一台风机装置作为被测风机装置，对该被测风机装置的两个变流器进行控制，使该被测风机装置的两个变流器的机侧变流器单元进行整流、网侧变流器单元进行逆变，并使被测风机装置的两个变流器与电网进行并网，并对该被测风机装置的两个变流器进行目标并网功率的设定；

第四变流器控制单元，用于监控所述拖动风机装置的电机的拖动转速，如果所述拖动转速低于所述目标并网转速，则调整所述拖动风机装置的两个变流器的输出电流频率，使所述拖动转速稳定在所述目标并网转速上。

3.根据权利要求1所述的模拟运行系统，其特征在于，所述电网接入装置包括电网接入断路器和隔离变压器，所述隔离变压器的一次侧绕组通过所述电网接入断路器与所述电网连接，所述隔离变压器的二次侧绕组与每条支路的第一端连接。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的模拟运行系统，其特征在于，在两台风机装置的电机传动连接的部分设置扭矩传感器。

5.根据权利要求4所述的模拟运行系统，其特征在于，在所述每条支路的变流器的两侧分别设置有电信号传感器。

6.一种直驱同步风力发电机的模拟运行方法，其特征在于，该模拟运行方法基于权利要求1所述的直驱同步风力发电机的模拟运行系统，包括如下步骤：

通过电网接入装置使各个支路的第一端与电网电连接；

对每条支路上的变流器进行预充电；

闭合每个变流器的网侧断路器和机侧断路器；

选择一台风机装置作为拖动风机装置，对该拖动风机装置的两个变流器进行控制，使得该拖动风机装置的两个变流器的网侧变流器单元进行整流、机侧变流器单元进行逆变，将逆变后的电流分别输出到该拖动风机装置的电机的每组绕组上，并对该拖动风机装置的两个变流器的输出电流频率进行设定，驱动拖动风机装置的电机的拖动转速达到目标并网转速；

选择另一台风机装置作为被测风机装置，对该被测风机装置的两个变流器进行控制，使该被测风机装置的两个变流器的机侧变流器单元进行整流、网侧变流器单元进行逆变，并使被测风机装置的两个变流器与电网进行并网，并对该被测风机装置的两个变流器进行目标并网功率的设定；

监控所述拖动风机装置的电机的拖动转速，如果所述拖动转速低于所述目标并网转速，则调整所述拖动风机装置的两个变流器的输出电流频率，使所述拖动转速稳定在所述目标并网转速上。

7.根据权利要求6所述的模拟运行方法，其特征在于，在所述两台所述风机装置的电机传动连接的部分设置扭矩传感器，在所述每条支路的变流器的两侧分别设置有电信号传感器，所述模拟运行方法还包括：

采集所述扭矩传感器和所述电信号传感器的输出值。

8.根据权利要求7所述的模拟运行方法，其特征在于，所述电网接入装置包括电网接入断路器和隔离变压器，所述隔离变压器的一次侧绕组通过所述电网接入断路器与所述电网连接，所述隔离变压器的二次侧绕组与所述两条支路的第一端连接，

所述通过电网接入装置使各个支路的第一端与电网电连接具体为：闭合所述电网接入断路器，使各个支路与所述电网电连接。