[发明专利]一种风电机组控制系统硬件在环模拟及测试平台

摘要

本发明提供一种风电机组控制系统硬件在环模拟及测试平台，包括安装有GH Bladed软件的计算机、RTDS、通信PLC、风力发电机组的控制系统；其中：GH Bladed软件中建立有风电机组的风模型、机械部分模型和气动模型；RTDS中建立有风电机组的电气部分模型，采用电力电子开关模型从而支持变流器控制器硬件在环仿真；GH Bladed软件与RTDS之间通过通信PLC实现双向实时通信；风力发电机组的控制系统采用实际风机的控制系统架构，并采用物理控制器实现，包括主控PLC和变流器控制器，主控PLC运行风电机组的主控算法，发挥与实际机组主控制器相同的功能；所述变流器控制器运行变流器控制算法，并输出变流器及其保护电路的脉宽调制脉冲。所述平台可用于商用主控制器和变流器控制器的测试。

主权项

1.一种风电机组控制系统硬件在环模拟及测试平台，其特征在于，所述平台包括安装有GH Bladed软件的计算机、实时数字仿真仪RTDS、通信PLC、风力发电机组的控制系统；其中：GH Bladed软件中建立有风电机组的风模型、机械部分模型和气动模型；RTDS中建立有风电机组的电气部分模型，其采用电力电子开关模型从而支持变流器控制器硬件在环仿真；GH Bladed软件与RTDS之间通过通信PLC进行实时的变量交互和通信，实现完整的实时闭环仿真；风力发电机组的控制系统采用实际风机的控制系统架构，并采用物理控制器实现；所述风力发电机组的控制系统包括主控PLC和变流器控制器，所述主控PLC运行风电机组的主控算法，发挥与实际机组主控制器相同的功能；所述变流器控制器运行变流器控制算法，并输出变流器及其保护电路的脉宽调制脉冲；所述主控PLC为变流器控制器提供功率指令，同时为Bladed提供控制指令；所述变流器控制器根据从主控PLC接收到的功率指令和从RTDS检测得到的电信号控制RTDS中的变流器；所述通信PLC配备有以太网组件、数字输入接口(DI)、模拟输入接口(AI)和模拟输出接口(AO)，通信PLC运行通信程序，实现计算机数据变量与电信号之间的转换，充当Windows计算机与RTDS、主控PLC之间的通信接口；所述变流器控制器是以DSP为核心处理单元的物理控制器，由模拟信号调理电路及A/D转换、DSP构成，其中模拟信号调理电路及A/D转换充当整个变流器控制器模块的模拟输入接口，DSP运行变流器控制算法并作为变流器控制器模块的数字输出接口，其输出变流器及其保护电路中电力电子开关器件的脉宽调制脉冲。