本发明属于风力发电设备领域， 涉及一种新型的兆瓦级风力发电机组试验系统 及其试验方法，能满足目前国内各种 0〜5. 6MW风力发电机组试验需求，可以对整机 关键部件和系统进行试验， 并检测机组功率曲线、 低电压穿越、 电能质量等。 其设 计标准高， 具备先进性和经济性。

背景技术- 近年来， 风能作为清洁能源已经得到了广泛的应用， 其中一种有效的利用方式 就是风力发电。 随着风力发电机组的功率不断增大和产品结构 的不断优化， 发电机 类型也在不断升级， 先后出现了异步发电机、 双馈发电机、 电励磁同步发电机、 永 磁发电机。 生产出的风力发电机组需要先在工厂通过风力 发电试验系统进行先期的 试验测试， 满足设计要求后方可交付风场使用。

目前现有的风机试验系统大都不具备机组的低 电压穿越测试能力， 无法实时监 控试验状态， 不能有效对风轮机特性进行模拟， 无法很好的解决风力发电机组发电 品质的测试和工作状态模拟问题， 只能专门针对一种类型的风机进行测试。 本发明 以 IEC61400系列、 IEC 60349-2等标准为基础， 根据成熟风电测试台设计原理和使 用元件的原则， 克服国内现有试验台的局限， 适度参考国外风电试验系统的发展方 向及最新技术， 结合国内实际情况进行设计， 很好的解决了上述问题。 发明内容：

本发明提出了一种新型的兆瓦级风力发电机组 试验系统及其试验方法， 采用双 轴伸拖动电机结构和能量回馈法， 可实现大功率范围的各种风电机组整机的全功 率 试验及关键部件试验。 电网提供的能量经通过一系列装置给双轴伸拖 动电机提供电 能， 拖动电机再经风轮模拟器等一系列装置带动被 试机组运转， 被试机组产生的电 能再通过一系列装置将电能返回到配电变压器 从而实现能量回馈； 被试机组借助于 风轮模拟器可模拟不同风况下的风力机特性， 通过测试系统可检测出被试机组的输 出特性；同时，通过在馈电环节装设 LVRT装置，可测试被试机组的低电压穿越性能� �

本发明的目的在于提供一种兆瓦级风力发电机 组试验系统， 该系统包括 10kv 进线开关柜、 配电变压器、 受电柜、 全功率变流器、 双轴伸拖动电机、 联轴节、 扭 矩仪、减速齿轮箱、风轮模拟器、变流器（不 同机组采用不同的变流器)、转接开关 柜、馈电柜、 plc、 中心控制台以及电能质量分析仪、功率测量仪 、波形记录仪等测 量设备；工业电网通过 10kv进线开关柜与配电变压器相连，配电变压� �将电压降到 690V供给受电柜和全功率变流器后驱动拖动电� �机； 双轴伸拖动电机两端（也可以 一端）依次连接联轴节、 扭矩仪、 减速齿轮箱、 风轮模拟器； 风轮模拟器再与相应 的风力发电机相连产生电能； 发电机再通过相应的变流器（双馈变流器或全 功率变 流器）与转接开关柜连接； 转接开关柜通过馈电柜将电流反馈至配电变压 器从而形 成完整的电流回路； 所述进电控制柜、 受电柜、 馈电柜及所有变流器都通过光纤与 plc和控制台连接； 电能质量分析仪对关键点的电能质量进行分析 （具体见位置附 图 1 )、功率测量仪和波形记录仪等测量设备连于� �接开关柜之后对产生的电流进行 测量、 LVRT装置用以检测被试机组的低电压穿越能力� �

本发明的优点在于： 试验系统采用能量回馈法， 可以节约电能； 单独或串联使 用双轴伸拖动电机结构， 系统配置灵活， 适用的功率范围宽； 采用风轮模拟器可以 模拟不同风况下的风力机特性， 可测试被试机组的控制性能及输出功率特性； 采用 LVRT装置可检测被试机组的低电压穿越能力；� �试系统采用国际通用的工业级通讯 协议、 接口及通讯网络， 具有很强的兼容性和扩展性； 系统设计有综合的远程视频 监控和数据显示系统， 可及时了解现场的试验情况， 满足多方位的测试需求。 附图说明- 图 1为本发明的兆瓦级风力发电机组试验系统结� �示意图；

图 2为本发明的双轴伸拖动电动机结构示意图； 具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图 1和 2，一种兆瓦级风力发电机组试验系统， 该系统包括 10kv进线开关 柜、 配电变压器、 受电柜、 全功率变流器、 双轴伸拖动电机、 联轴节、 扭矩仪、 减 速齿轮箱、风轮模拟器、变流器（不同机组采 用不同的变流器)、转接开关柜、馈电 柜、 plc、 中心控制台以及电能质量分析仪、 功率测量仪、 波形记录仪等测量设备; 工业电网通过 10kv进线开关柜与配电变压器相连， 配电变压器将电压降到 690V供 给受电柜和全功率变流器后驱动拖动电动机； 双轴伸拖动电机两端（也可以一端） 依次连接联轴节、 扭矩仪、 减速齿轮箱、 风轮模拟器； 风轮模拟器再与相应的风力 发电机相连产生电能； 发电机再通过相应的变流器（双馈变流器或全 功率变流器） 与转接开关柜连接； 转接开关柜通过馈电柜将电流反馈至配电变压 器从而形成完整 的电流回路； 所述进电控制柜、 受电柜、 馈电柜及所有变流器都通过光纤与 plc和 控制台连接； 电能质量分析仪对关键点的电能质量进行分析 （具体见位置附图 1 )、 功率测量仪和波形记录仪等测量设备连于转接 开关柜之后对产生的电流进行测量、 LVRT装置用以检测被试机组的低电压穿越能力� �

本试验系统的双轴伸拖动电动机两端均有输出 轴、可以两端带负载。该电机具 有以下优点： （1 )可以方便两端分别进行不同类型机组的试验� � 也方便了试验台基 础的建设， 一端可以试验高速电机， 另一端通过增加了减速齿轮箱、 适配器等可以 试验直驱电机； （2)可以方便实现扩容、 分期建设， 采用两台一样的电机可以实现 分期增容的试验站建设特点； （3)可以减少一次性投入， 由于试验站的测试容量范 围（0 MW〜5. 6MW)较大， 可以根据测试测试容量要求决定投入拖动电机 和相应变频 器的数量。如果测试设备容量在 2. 8MW以下，可以运行投入一台拖动电机和变频器 ; 否则投入两台一样的电机和相应的变频器， 可以方便实现容量大于 2. 8MW的设备试 验； （4)可以减小拖动电机用变频器的难度， 使用两台双轴伸电机， 可以分别配相 当容量的变频器， 降低了低电压大功率变频器制造的难度。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明 所作的进一步详细说明， 不能认 定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发 明所属技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干简单的推演或替换， 都应当视为属 于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护 范围。