创新平台 | 研旭YXRT-CY30柴油发电机模拟发电平台


一、柴油发电机模拟发电平台

 

图1 YXRT-CY30柴油发电机
 
模拟系统实物图

 

YXRT-CY30柴油发电机模拟系统主要由异步电机、发电机和控制系统组成,异步电机和发电机连接方式为柔性连接,即用连轴器把两部分对接起来,异步电机和发电机连接好后安装在公共底架上,通过各种传感器,把柴油机模拟器的运行状态上传到上位机,传感器起接收和反馈各种信息的作用,真正显示这些数据和执行保护功能的是机组本身的控制系统。

 

二、柴油发电模拟器的功能特点

 

柴油发电模拟器适用于中小型电力系统、微电网、分布式电源、备用电源的真实实验和系统测试;可以高精度高效地实现真实柴油机在启动、停止、运行不同状态下的接口特性。

主要功能特点:

1、模拟柴油机的启动、停止、运行过程;启停时间:最小5s;

2、具有热备、冷备两种工作模式,即并网与孤岛两种运行模式,可实现并/离网自动切换;

3、可直接独立连接负载使用,也可以与微电网或配电网连接并网使用;

4、具备手动模式和自动模式(由软件控制)

5、平台具备空载、带载运行状态机过载警报;

6、平台可与市电、分布式电源互动运行、自启动\停机运行;

7、平台的控制系统,支持远方/就地设置定值、参数等操作;

8、测量系统的各项电气参数,实时记录各项电气参数;

9、系统支持外部实时功率曲线导入、查询,上位机历史数据导入、查询;

10、当前输出功率的可视化实时曲线;

11、电机对拖平台系统采用优质柴油机动力系统的配套系统,具有高质量性;

12、控制系统采用高性能高速处理器,具有高可靠性;

13、保护系统提供完善的硬件保护与软件保护功能,具有高安全性;

14、一次系统启动、停止、运行时间可调,具有高适应性;

15、控制系统设计充分考虑电磁环境的影响,具有高抗干扰能力;

16、具备以太网通信接口和RS485接口,提供开放式MODBUS(TCP/RTU)规约,便于接入监控系统或者外部的控制系统;

17、测量系统可以提高电压、电流、有功、无功、频率等多组参数;

18、全系统的运行效率高,具有高效性;

19、具有柴油发电协调控制器,实现对外通讯管理控制器,协议转换,能接收能量管理监控软件调度;

20、可对系统历史故障进行查询。

 

三、模拟柴发控制系统

 

图2 系统拓扑结构图

 

1.控制功能

1.1模拟柴油机的连接:连接/断开;

1.2模拟柴油机运行状态:启动/停止/复位;

1.3模拟柴油机启停速度设置:5s/10s/20s

1.4 模拟柴油机的转速控制

 

2.监测功能:

2.1 运行状态:运行/停止/异常:

2.2 运行参数查询:设定频率(Hz)/运行频率(Hz)/电压、电流、有功、无功数据查询/输出转矩(N.m)/转速查询(rpm)/控制参数的查询。

2.3 智能电表量测:有功功率(kW)/无功功率(kVA)/频率(Hz)/相电压UA(V)/相电压UB(V)/相电压UC(V)/相电流IA(V)/相电流IB(V)/相电流IC(V);

2.4 并网柜:频率、电压、相位检测、并网、保护。

 

3. 其他功能:

3.1 柴油发电机模拟器系统配有就地协调控制器,用于接受微电网中央控制器控制欲控制参数下发;

3.2 柴油发电机模拟器系统通过就地协调控制器进行实时控制,或者通过历史数据导入进行控制;

3.3 系统完善的保护措施,保护措施与微电网整体保护控制相结合;

异常原因显示:显示异常时的故障原因;

3.4 IP与MAC地址设定:可以实现多台联合运行,接受监控系统调度;

3.5 软件版本升级:进行运行特性分析,支持用户对数据的二次开发。

 

4、系统参数

1.电网电压:380V±10%;

2.电网频率:47.5Hz-51.5Hz;

3.基本性能:额定功率:30Kw;

4.效率:≥90%(额定功率下);

5.运行温度:-20℃-45℃

6.模拟风速拖动变频器容量:37Kw;

7.变频器输出频率:0-50Hz。

8.异步电机: 37Kw;

9.额定输出电压:380V。

10.同步发电机额定容量:30Kw;

11.额定转速:1500r/min;

12.输出电压0-380V

 

四、监控软件平台

 

实现功能如下:

a.驱动电机转速控制;

b.同步电机的发电控制;

c.转速、转矩、功率数据和曲线显示;

d.模拟曲线的下发。

 

图3 登录界面

 

 图4 监控主界面

 

软件监控区的数据来源主要有变频器、扭矩传感器采集系统的数据。

1) 输出电压:变频器交流输出电压

2) 输出电流:变频器交流输出电流

3) 有功功率:变频器输出的交流电功率

4) 实际转速:绝对值编码器经变频器模块采集计算后的电机转速

5) 当前扭矩:变频器估算的扭矩

6) 电机频率:变频器计算的当前频率

7)转速:扭矩传感器采集系统计算后的转速。

8)扭矩:扭矩传感器采集系统计算后的扭矩。

 

 图5 曲线编辑和下发界面

 

五、项目现场图片

 

 

 

 

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