專利名稱：負(fù)載箱及風(fēng)機調(diào)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)機調(diào)試技術(shù)，尤其涉及一種應(yīng)用于風(fēng)機在并入電網(wǎng)后的測試和調(diào)試中的負(fù)載箱及風(fēng)機調(diào)試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著風(fēng)機單機容量的不斷提高，風(fēng)機的穩(wěn)定性和可靠性成為衡量風(fēng)機質(zhì)量越來越重要的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，而風(fēng)機的前期測試和調(diào)試是風(fēng)機后期能穩(wěn)定運行正常發(fā)電的重要保證。一般風(fēng)機在車間的調(diào)試是機組零部件的單獨測試或功能的等效測試。如功率加載調(diào)試時用同步電機充當(dāng)原動機，通過聯(lián)軸器帶動風(fēng)機主軸旋轉(zhuǎn)來模擬現(xiàn)場的葉輪原動，這 樣既沒考慮到風(fēng)速的隨機性和波動性，也沒有考慮機組塔架擺動造成的受力不均勻分布，也沒有考慮實際環(huán)境的影響因素。因此車間的調(diào)試結(jié)果和控制參數(shù)不能完全作為風(fēng)機在風(fēng)電場最終調(diào)試結(jié)果和控制參數(shù)，會為風(fēng)機后期的安全穩(wěn)定運行帶來隱患。在風(fēng)機并入電網(wǎng)后，風(fēng)機的現(xiàn)場調(diào)試考慮了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境因素和電網(wǎng)條件，可作為風(fēng)機后期運行的重要依據(jù)。然而在風(fēng)電場中一些風(fēng)機并網(wǎng)后沒有得到電網(wǎng)調(diào)度允許風(fēng)機不能向電網(wǎng)注入功率。如若使用現(xiàn)有的固定阻值的負(fù)載箱，由于風(fēng)速的不停變化可能會導(dǎo)致風(fēng)機向電網(wǎng)系統(tǒng)注入大量的功率或者負(fù)載箱從電網(wǎng)吸收了大量的功率，風(fēng)機的調(diào)試需要支付向電網(wǎng)中注入功率的罰款或是從電網(wǎng)吸收功率的電費。因此風(fēng)機的現(xiàn)場調(diào)試和測試受到了很大的影響和制約。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種負(fù)載箱，用于克服現(xiàn)有技術(shù)固定阻值負(fù)載箱的缺陷，實現(xiàn)負(fù)載箱阻值可調(diào)，消除了風(fēng)機單機調(diào)試的制約因素。本實用新型提供的負(fù)載箱包括外殼和設(shè)在該外殼內(nèi)的多個功率檔電阻，每個所述功率檔電阻均串聯(lián)有一個接觸器形成一個功率電阻支路，各所述功率電阻支路均并聯(lián)，所述外殼上設(shè)有控制器，所述控制器設(shè)有用于通信連接待調(diào)試風(fēng)機控制器的輸入端和用于根據(jù)輸入端獲取的信號計算出每個接觸器開關(guān)狀態(tài)的輸出端，該輸出端分別連接各接觸器。本實用新型的負(fù)載箱通過控制器控制負(fù)載箱功率檔的接觸器來調(diào)節(jié)負(fù)載箱的功率吸收，使得負(fù)載箱消耗的功率跟隨待調(diào)試風(fēng)機發(fā)出的功率，一方面能減少或消除待調(diào)試風(fēng)機向電網(wǎng)系統(tǒng)中注入的功率，另一方面當(dāng)負(fù)載箱吸收功率大于待調(diào)試風(fēng)機發(fā)出的功率時，能減少負(fù)載箱從電網(wǎng)吸收的功率，使得調(diào)試成本降到最低。作為本實施例的進一步地改進，所述功率檔電阻為十三個。作為本實施例的優(yōu)選實施方式，所述負(fù)載箱的外殼表面為鋼板，該鋼板表面噴有防腐涂層。本實用新型還提供一種風(fēng)機調(diào)試系統(tǒng)，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中利用固定阻值負(fù)載箱進行調(diào)試的缺陷，實現(xiàn)負(fù)載箱功率吸收的可調(diào)，使得負(fù)載箱消耗的功率跟隨風(fēng)機發(fā)出的功率，減少風(fēng)機向電網(wǎng)系統(tǒng)中注入功率和負(fù)載箱從電網(wǎng)吸收功率，使得調(diào)試成本降到最低。[0011]本實用新型提供的風(fēng)機調(diào)試系統(tǒng)由負(fù)載箱支路和風(fēng)機支路并聯(lián)構(gòu)成，其中，負(fù)載箱支路由負(fù)載箱、第一斷路器、自耦變壓器和第二斷路器依次串聯(lián)構(gòu)成；風(fēng)機支路由待調(diào)試風(fēng)機、第三斷路器、變壓器和熔斷器依次串聯(lián)構(gòu)成；所述負(fù)載箱為上述結(jié)構(gòu)的負(fù)載箱。本實用新型提供的風(fēng)機調(diào)試系統(tǒng)，負(fù)載箱控制器留有和待調(diào)試風(fēng)機控制器相互通信的接口，通過待調(diào)試風(fēng)機控制器得到風(fēng)機發(fā)出的有功功率測量值和風(fēng)機并網(wǎng)點電壓測量值，以風(fēng)機實際發(fā)出的功率作為負(fù)載箱控制器的輸入信號，通過負(fù)載箱控制器計算出每個功率檔電阻接觸器的開關(guān)狀態(tài)，來控制負(fù)載箱中每個功率電阻接觸器來跟隨風(fēng)機功率的實時變化，使得負(fù)載箱的功率檔的組合最接近于風(fēng)機發(fā)出的有功功率。

圖I為本實用新型實施例一提供的風(fēng)機調(diào)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例二提供的負(fù)載箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例一本實用新型實施例一提供一種風(fēng)機調(diào)試系統(tǒng)，如圖I、圖2所示，該調(diào)試系統(tǒng)，由負(fù)載箱支路I和風(fēng)機支路2并聯(lián)構(gòu)成；負(fù)載箱支路I由負(fù)載箱10、第一斷路器11、自耦變壓器13和第二斷路器12依次串聯(lián)構(gòu)成；風(fēng)機支路2由待調(diào)試風(fēng)機20、第三斷路器21、變壓器23和熔斷器22依次串聯(lián)構(gòu)成；負(fù)載箱10包括外殼101和設(shè)在該外殼101內(nèi)的多個功率檔電阻102，每個功率檔電阻102均串聯(lián)有一個接觸器103形成一個功率電阻支路100，各功率電阻支路100均并聯(lián)，外殼101上設(shè)有控制器104，控制器104設(shè)有用于通信連接待調(diào)試風(fēng)機控制器的輸入端105和用于根據(jù)輸入端105獲取的信號計算出每個接觸器103開關(guān)狀態(tài)的輸出端106，該輸出端106分別連接各接觸器103。負(fù)載箱通過控制器104控制負(fù)載箱功率檔的接觸器103來調(diào)節(jié)負(fù)載箱的功率吸收，使得負(fù)載箱消耗的功率跟隨待調(diào)試風(fēng)機20發(fā)出的功率，一方面能減少或消除待調(diào)試風(fēng)機20向電網(wǎng)系統(tǒng)中注入的功率，另一方面當(dāng)負(fù)載箱10吸收功率大于待調(diào)試風(fēng)機20發(fā)出的功率時，通過減少負(fù)載箱10功率檔的投入來減少負(fù)載箱額外從電網(wǎng)吸收的功率，使得調(diào)試成本降到最低。負(fù)載箱的功率因數(shù)為I. 0，負(fù)載箱10由多個功率檔電阻支路100并聯(lián)組合而成的純阻性負(fù)載，負(fù)載箱消耗功率范圍可根據(jù)待調(diào)試風(fēng)機20容量來確定，功率跟隨的精確度依據(jù)于最小功率檔電阻和對接觸器103的壽命要求，冷卻方式可采用強制空氣對流。負(fù)載箱的外殼101采用鋼板作為表面材料，所有結(jié)構(gòu)和表面材料均噴有防腐涂層，外殼101擁有足夠的機械強度和剛度，可保證在起吊、運輸和安裝時不會變形或損壞。待調(diào)試風(fēng)機20通過變壓器23將風(fēng)機出口電壓升至為并網(wǎng)點電壓，負(fù)載箱10通過自耦變壓器13和待調(diào)試風(fēng)機20并聯(lián)，第一斷路器11、第二斷路器12可隨時將負(fù)載箱10和自耦變壓器13切除或接通到電網(wǎng)。由于自耦變壓器13變比的靈活性，使得負(fù)載箱10可適用于不同電壓等級的風(fēng)電場中單臺風(fēng)機的調(diào)試和測試。負(fù)載箱控制器104留有和待調(diào)試風(fēng)機20控制器相互通信的接口，通過待調(diào)試風(fēng)機20控制器得到風(fēng)機發(fā)出的有功功率測量值和風(fēng)機并網(wǎng)點電壓測量值，以風(fēng)機實際發(fā)出的功率作為負(fù)載箱控制器104的輸入信號，通過控制器104計算出每個功率檔電阻的接觸器103的開關(guān)狀態(tài)，來控制負(fù)載箱10中每個功率電阻的接觸器103來跟隨待調(diào)試風(fēng)機20功率的實時變化，使得負(fù)載箱10的功率檔的組合最接近于風(fēng)機發(fā)出的有功功率。當(dāng)風(fēng)機并網(wǎng)點電壓發(fā)生變化時會對自耦變壓器低壓側(cè)負(fù)載箱10的功率吸收產(chǎn)生一定的影響，當(dāng)并網(wǎng)點電壓低于額定電壓時，負(fù)載箱10實際的功率吸收會小于控制器104調(diào)節(jié)的功率檔組合的功率，當(dāng)并網(wǎng)點電壓高于額定電壓時，負(fù)載箱10實際的功率吸收會大于控制器104調(diào)節(jié)的功率檔組合功率。因此在負(fù)載箱控制器104中考慮電壓對功率的影響使得負(fù)載箱10功率輸出更精確，風(fēng)機向電網(wǎng)系統(tǒng)中注入功率和負(fù)載箱10從電網(wǎng)中吸收的功率均為最小值。負(fù)載箱10通過自耦變壓器13可適用于不同電壓等級的風(fēng)電場風(fēng)機的調(diào)試中。由于負(fù)載箱為純阻性，因此在風(fēng)機調(diào)試時，可讓風(fēng)機發(fā)出少許的無功功率來滿足變壓器23的無功需求，而風(fēng)機發(fā)出的有功功率測量值傳輸給負(fù)載箱控制器104，負(fù)載箱控制器104通過控制接觸器103來吸收風(fēng)機發(fā)出的有功功率。作為實施例一的具體實施方式
，負(fù)載箱10由十三個功率檔電阻102構(gòu)成，(具體每個功率檔電阻102特性和負(fù)載箱10功率分檔情況可根據(jù)實情情況制定)，功率檔電·阻 102 消耗的功率依次為 P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13，通過控制器104輸入端105獲取的待調(diào)試風(fēng)機發(fā)出的有功功率為S，其中功率檔電阻消耗的功率關(guān)系為P2=2P1，P3=2P2，P4 = 2P3, P5 = P6 = 2P4, P7 = P8 = P9 = PlO = Pll = P12 =P13=[S- (P1+P2+P3+P4+P5+P6) ]/7 ;負(fù)載箱的總負(fù)載值 P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9+P10+P11+P12+P13 ^ S，使得負(fù)載箱有一定的冗余度。當(dāng)由于風(fēng)速湍流而引起的功率波動時，主要是功率值為P1、P2、P3、P4的功率檔電阻串聯(lián)的接觸器來調(diào)節(jié)負(fù)載箱的功率吸收；湍流度比較小時，功率值為Pl的功率檔電阻串聯(lián)的接觸器動作頻率最高；湍流度比較大時，功率值為P4的功率檔電阻串聯(lián)的接觸器動作頻率最高；若風(fēng)速發(fā)生比較大的變化時，主要由功率值為P5、P6的功率檔電阻串聯(lián)的接觸器和功率值為P7 — P13的功率檔電阻串聯(lián)的接觸器動作來跟隨由于風(fēng)速變化而引起的風(fēng)機發(fā)出有功功率的變化；風(fēng)速恒定時，功率值為P5、P6的功率檔電阻串聯(lián)的接觸器和功率值為P7—P13功率檔電阻串聯(lián)的接觸器動作頻率非常小。可以通過設(shè)置接觸器103的保護時間和功率誤差的閾值來延長功率值為P1、P2、P3、P4功率檔電阻串聯(lián)的接觸器的使用壽命或減小負(fù)載箱吸收的功率相對于風(fēng)機發(fā)出功率的誤差。通過負(fù)載箱控制系統(tǒng)的對功率檔的調(diào)節(jié)達到調(diào)節(jié)風(fēng)機和電網(wǎng)系統(tǒng)之間的能量傳輸關(guān)系，使風(fēng)機的調(diào)試更具經(jīng)濟型和合理性。本實用新型還提供一種負(fù)載箱，該負(fù)載箱包括外殼101和設(shè)在該外殼101內(nèi)的多個功率檔電阻102，每個功率檔電阻102均串聯(lián)有一個接觸器103形成一個功率電阻支路100，各功率電阻支路100均并聯(lián)，外殼101上設(shè)有控制器104，控制器104設(shè)有用于通信連接待調(diào)試風(fēng)機控制器的輸入端105和用于根據(jù)輸入端105獲取的信號計算出每個接觸器103開關(guān)狀態(tài)的輸出端106，該輸出端106分別連接各接觸器103。本實用新型提供風(fēng)機調(diào)試系統(tǒng)可包括任意實施例中所述的負(fù)載箱。最后應(yīng)說明的是以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍?！?br> 權(quán)利要求1.一種負(fù)載箱,該負(fù)載箱包括外殼和設(shè)在該外殼內(nèi)的多個功率檔電阻，其特征在于，每個所述功率檔電阻均串聯(lián)有一個接觸器形成一個功率電阻支路，各所述功率電阻支路均并聯(lián)，所述外殼上設(shè)有控制器，所述控制器設(shè)有用于通信連接待調(diào)試風(fēng)機控制器的輸入端和用于根據(jù)輸入端獲取的信號計算出每個接觸器開關(guān)狀態(tài)的輸出端，該輸出端分別連接各接觸器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的負(fù)載箱，其特征在于，所述功率檔電阻為十三個。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的負(fù)載箱，其特征在于，所述負(fù)載箱的外殼表面為鋼板，該鋼板表面噴有防腐涂層。
4.一種風(fēng)機調(diào)試系統(tǒng)，由負(fù)載箱支路和風(fēng)機支路并聯(lián)構(gòu)成，其特征在于，負(fù)載箱支路由負(fù)載箱、第一斷路器、自耦變壓器和第二斷路器依次串聯(lián)構(gòu)成；風(fēng)機支路由待調(diào)試風(fēng)機、第三斷路器、變壓器和熔斷器依次串聯(lián)構(gòu)成；所述負(fù)載箱為權(quán)利要求1-3任一所述的負(fù)載箱。
專利摘要本實用新型公開了一種負(fù)載箱及風(fēng)機調(diào)試系統(tǒng)，該負(fù)載箱包括外殼和設(shè)在該外殼內(nèi)的多個功率檔電阻，每個所述功率檔電阻均串聯(lián)有一個接觸器形成一個功率電阻支路，各所述功率電阻支路均并聯(lián)，外殼上設(shè)有控制器，所述控制器設(shè)有用于通信連接待調(diào)試風(fēng)機控制器的輸入端和用于根據(jù)輸入端獲取的信號計算出每個接觸器開關(guān)狀態(tài)的輸出端，該輸出端分別連接各接觸器。本實用新型通過控制器控制負(fù)載箱功率檔的接觸器來調(diào)節(jié)負(fù)載箱的功率吸收，使得負(fù)載箱消耗的功率跟隨待調(diào)試風(fēng)機發(fā)出的功率，一方面能減少或消除待調(diào)試風(fēng)機向電網(wǎng)系統(tǒng)中注入的功率，另一方面當(dāng)負(fù)載箱吸收功率大于待調(diào)試風(fēng)機發(fā)出的功率時，能減少負(fù)載箱從電網(wǎng)吸收的功率，使得調(diào)試成本降到最低。
文檔編號G01R1/28GK202748391SQ201220318689
公開日2013年2月20日 申請日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者劉小勇, 劉先正, 楊松, 辛理夫, 楊明明 申請人:華銳風(fēng)電科技(集團)股份有限公司