CN106762446B - 发电调试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种发电调试系统及方法。所述发电调试系统应用于风力发电机组，该发电调试系统包括控制器以及与控制器连接的静态调试电路和动态调试电路，静态调试电路中包括柴油发电机，动态调试电路包括参考电源供应部和电能消耗部，其中，在静态调试模式下，控制器控制静态调试电路工作，以通过柴油发电机发电为风力发电机组的静态调试供电，在动态调试模式下，控制器将发电调试系统由静态调试电路工作切换至动态调试电路工作，以通过参考电源供应部为风力发电机组的动态调试提供参考电源，并通过电能消耗部消耗风力发电机组在动态调试期间产生的电能。

Description

发电调试系统及方法

技术领域

本发明涉及发电领域，具体地，涉及一种发电调试系统及方法。

背景技术

并网型的风力发电机组在正式并网发电前，需进行发电前的静态调试，以及发电过程的动态调试。静态调试指的是风力发电机组通电，实现风力发电机组内部诸如变桨、偏航以及主控系统等机电设备的动作调试。动态调试指的是风力发电机在可以连接稳定电网的前提下，根据风速，自动实现变桨、偏航、起机并网、功率调节、停机、刹车等动态功能的调试。其中，稳定电网是指风力发电机组的并网变流器所需的锁相参考电源(通常包括电压幅值、相位、频率及波形)。风力发电机组在并网后将风能转换为电压幅值、相位、频率和波形与参考电源相同的电能。

现有技术中对风力发电机组进行动态调试的过程往往通过箱式变电站供电，通过电池供电或采用互补发电。箱式变电站供电需等升压站、集电线路以及箱式变电站建设及调试完毕后才能进行，延长了建设周期，不能使风力发电机组尽快投入使用。若采用电池供电，如在名称为“一种用于风场机组调试的电池供电设备”的专利CN201220266308中所使用的，其首次使用存在问题，并且无法满足兆瓦级的风力发电机组的满载或极限工况测试。在采用互补发电的情况下，一般的柴油发电机无法满足兆瓦级风力发电机组的动态调试，实用性较低。

由此可见，并网型的兆瓦级风力发电机组的动态调试过程中，有两个问题需要解决：为风力发电机组的并网变流器提供参考电网；对风力发电机组转化的电能进行处理。现有的做法往往是采用兆瓦级的柴油发电机组提供兆瓦级风力发电机组动态调试过程中所需的参考电网，以及通过兆瓦级的负载测试箱将风力发电机组在动态调试过程中转化的电能消耗掉。然而，兆瓦级的柴油发电机组体积较大、造价昂贵以及移动性较差，不便对兆瓦级风力发电机组特别是野外环境下的兆瓦级风力发电机组进行动态调试，并且需要消耗大量的柴油，使用成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种发电调试系统及方法，以改善现有技术中在对风力发电机组进行动态调试时对柴油发电机的要求过高的问题，并且大幅降低使用成本。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种发电调试系统，应用于风力发电机组。所述发电调试系统包括控制器以及与所述控制器连接的静态调试电路和动态调试电路。所述静态调试电路中包括有柴油发电机，所述动态调试电路包括参考电源供应部和电能消耗部。其中，在静态调试模式下，所述控制器控制所述静态调试电路工作，以通过所述柴油发电机发电为所述风力发电机组的静态调试供电。在动态调试模式下，所述控制器控制从所述静态调试电路工作切换至所述动态调试电路工作，以通过所述参考电源供应部为所述风力发电机组的动态调试提供参考电源，并通过所述电能消耗部消耗所述风力发电机组在所述动态调试期间产生的电能。

另一方面，本发明实施例还提供了一种发电调试方法，应用于上述发电调试系统。所述发电调试方法包括：在静态调试模式下，通过所述控制器控制所述静态调试电路工作，以通过所述静态调试电路中包括的所述柴油发电机发电为所述风力发电机组的静态调试供电。在动态调试模式下，通过所述控制器将所述静态调试电路工作切换至所述动态调试电路工作，以通过所述动态调试电路包括的所述参考电源供应部为所述风力发电机组的动态调试提供参考电源，并通过所述动态调试电路包括的所述电能消耗部消耗所述风力发电机组在所述动态调试期间产生的电能。

本发明实施例提供的发电调试系统及方法的有益效果为：

通过本发明实施例提供的发电调试系统及方法，在对风力发电机组进行静态调试时，控制器控制静态调试电路工作，以通过所述静态调试电路中包括的柴油发电机发电为所述风力发电机组的静态调试供电。而在对所述风力发电机组进行动态调试时，所述控制器将所述发电调试系统由所述静态调试电路工作切换至所述动态调试电路工作，以通过所述动态调试电路包括的参考电源供应部为所述风力发电机组的动态调试提供参考电源，并通过所述动态调试电路包括的电能消耗部消耗所述风力发电机组在所述动态调试期间产生的电能。利用本发明实施例提供的方案，在对风力发电机组进行动态调试的过程中，包含在静态调试电路中的柴油发电机可以停止工作，从而大大降低对柴油发电机的需求，特别是在对兆瓦级风力发电机组进行调试时不再需要体积较大、造价昂贵以及移动性差的兆瓦级柴油发电机，并且大幅降低使用成本。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明较佳实施例提供的发电调试系统的示意性结构框图；

图2是本发明较佳实施例提供的发电调试系统的示意性结构图；

图3是本发明较佳实施例提供的发电调试系统的示意性控制结构框图；

图4是本发明较佳实施例提供的发电调试系统在静态调试过程中针对液压马达的闭环调速的示意图；

图5是本发明较佳实施例提供的发电调试系统在动态调试过程中针对液压马达的闭环调速的示意图；

图6是本发明较佳实施例提供的发电调试系统在动态调试过程中的功率控制的示意图；

图7是本发明较佳实施例提供的功率控制器的结构示意图；

图8a是本发明较佳实施例提供的功率控制器在风能增大时的示意性控制曲线；

图8b是本发明较佳实施例提供的功率控制器在风能减小时的示意性控制曲线；

图9是本发明较佳实施例提供的发电调试方法的流程图。

图标：100-发电调试系统；110-控制器；120-静态调试电路；121-柴油发电机；122-第一液压泵；123-液压马达；124-同步发电机；130-动态调试电路；131-参考电源供应部；1311-异步电动机；1312-第二液压泵；132-电能消耗部；1321-功率控制器；13211-可控硅调节器；13212-接触器；1322-负载电阻；140-第一电流传感器；150-电参数检测器；151-电流互感器；152-电压互感器；160-蓄能器；170-溢流阀；180-转速传感器；190-第二电流传感器；200-风力发电机组。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1示出了本发明实施例提供的发电调试系统100的结构框图。该发电调试系统100用于对如图2所示的风力发电机组200进行调试。如图1所示，该发电调试系统100包括控制器110以及与控制器110连接的静态调试电路120和动态调试电路130。静态调试电路120及动态调试电路130用于在控制器110的控制下进行工作，以实现对风力发电机组200的静态调试和动态调试。

静态调试电路120可以在控制器110的控制下进行工作以对风力发电机组200进行静态调试。如图2所示，于一种具体实施方式中，静态调试电路120可以包括柴油发电机121、第一液压泵122、液压马达123以及同步发电机124。第一液压泵122的第一端与柴油发电机121的输出端连接(例如机械连接)，第一液压泵122的第二端与液压马达123的第一端液压连通，液压马达123的第二端与同步发电机124的输入端连接，同步发电机124的输出端用于与风力发电机组200连接。其中，所述柴油发电机121、第一液压泵122以及液压马达123均可以与控制器110电连接，如图3所示。

动态调试电路130可以在控制器110的控制下进行工作以对风力发电机组200进行动态调试。于一种具体实施方式中，动态调试电路130可以包括参考电源供应部131以及电能消耗部132。动态调试电路130的参考电源供应部131可以包括异步电动机1311、第二液压泵1312、上述的液压马达123以及上述的同步发电机124，如图2所示。也就是说，动态调试电路130与静态调试电路120可以共用液压马达123以及同步发电机124。

其中，异步电动机1311的输入端通过第一开关元件K1与同步发电机124的输出端连接，异步电动机1311的输出端与第二液压泵1312的第一端连接(例如机械连接)。第二液压泵1312的第二端也与液压马达123的第一端液压连通。上述第一开关元件K1用于对静态调试模式和动态调试模式进行切换，具体地，控制器110可以控制第一开关元件K1在静态调试模式下保持在断开状态，并通过控制第一开关元件K1从断开状态切换为闭合状态来控制静态调试模式至动态调试模式的切换，如下面进一步详细描述的。

于一种具体实施方式中，动态调试电路130的电能消耗部132可以包括功率控制器1321和负载电阻1322，如图2所示。其中，功率控制器1321的输入端与同步发电机124的输出端连接，功率控制器1321的输出端连接至负载电阻1322。其中，第二液压泵1312与功率控制器1321均可以与控制器110电连接，如图3所示。

需要注意的是，所述风力发电机组200的类型可以为双馈异步发电机组、永磁直驱发电机组、半直驱发电机组、笼型异步电机等。本文以双馈异步发电机组为例进行说明。为了便于描述，如图2所示，在本说明书中将风力发电机组200简化为第三开关元件K3、第四开关元件K4、第五开关元件K5、静态负载R_G2、风能变流器WPC和风力发电机G2。其中，第三开关元件K3的第一端与同步发电机124的输出端连接，第三开关元件K3的第二端与第四开关元件K4的第一端、第五开关元件K5的第一端以及风能变流器WPC的第一端连接；第四开关元件K4的第二端与静态负载R_G2连接；第五开关元件K5的第二端与风力发电机G2定子连接，风能变流器WPC的第二端与风力发电机G2转子连接。通过控制第三开关元件K3的闭合，可以控制将风力发电机组200与发电调试系统100的连接和断开。需要注意的是，第三开关元件K3是可选的。

下面详细描述利用本发明实施例提供的发电调试系统100对风力发电机组200进行调试的过程。具体地，发电调试系统100可以工作于静态调试模式和动态调试模式。

在静态调试模式下，控制器110控制柴油发电机121启动。柴油发电机121启动后通过其电子控制单元平缓调速至额定转速，带动第一液压泵122向液压马达123供油，从而带动同步发电机124发电。在此调试模式下，第一开关元件K1在控制器110的控制下保持断开(即异步电动机1311和第二液压泵1312未工作)，风力发电机组200的第三开关元件K3和第四开关元件K4两者闭合、第五开关元件K5断开，所述负载电阻1322的电阻保持为无穷大(例如通过功率控制器1321来实现)。此时，通过柴油发电机121发电以带动同步发电机124发电，从而为风力发电机组200的静态负载R_G2供电，以实现风力发电机组200的静态调试。在静态调试模式下，柴油发电机121根据风力发电机组200的静态负载R_G2的大小自动输出与之匹配的功率。其中，在静态调试模式下，可以通过控制器110控制第一液压泵122的排量以及液压马达123的排量进行闭环调节，来确保液压马达123转速的恒定调节，从而实现系统频率稳定，如下面进一步结合图4详细描述的。

在静态调试之后，控制器110可以通过控制第一开关元件K1闭合来控制从静态调试模式切换至动态调试模式。当第一开关元件K1闭合后同步发电机124通过第一开关元件K1给异步电动机1311供电。异步电动机1311带动第二液压泵1312运行，以向液压马达123供油，液压马达123在第一液压泵122以及第二液压泵1312的共同推动下，带动同步发电机124发电。

在向动态调试切换之后，当风力发电机组200具备并网条件时，风能变流器WPC启动，待同步成功后第五开关元件K5闭合，此时风力发电机G2将风能转化为电能并通过功率控制器1321将电能消耗至负载电阻1322上。待系统稳定后，也即切换过程完成后，控制器110控制柴油发电机121关闭，第一液压泵122相应地停止运转，此时仅由异步电动机1311带动第二液压泵1312向液压马达123供油，从而带动同步发电机124发电。

也就是说，在完全切换至动态调试模式之后，柴油发电机121是停止工作的，从而大大减小对风力发电机组200进行动态调试时对柴油发电机121的要求。在完全切换至动态调试模式之后，由异步电动机1311、第二液压泵1312、液压马达123、同步发电机124组成的电液系统为风力发电机组200提供稳定的参考电源，由功率控制器1321和负载电阻1322来消耗风力发电机组200在动态调试过程中产生的电能。

此外，在动态调试模式下，可以通过控制器110控制第二液压泵1312的排量以及液压马达123的排量对液压马达123进行闭环调节，来确保液压马达123转速的恒定调节，从而实现系统频率稳定，如下面进一步结合图5详细描述的。另外，在动态调试模式下，可以通过控制器110控制功率控制器1321实时调节负载电阻1322消耗的功率，以确保负载电阻1322消耗的功率等于风力发电机G2产生的电能，如下面进一步结合图6详细描述的。需要注意的是，这里描述的“负载电阻1322消耗的功率等于风力发电机G2产生的电能”并非绝对等于，允许存在一定的偏差。

于一种具体实施中，本发明实施例提供的发电调试系统100还可以包括蓄能器160和溢流阀170，以在动态调试模式下，通过蓄能器160和溢流阀170的配合来抑制功率控制器1321在进行调节的过程中产生的波动。如图2所示，蓄能器160和溢流阀170均与第二液压泵1312的第二端液压连通。此外，蓄能器160和溢流阀170还可以配合同步发电机124和异步电动机1311来自动适应调节在风力发电机组200并网的过程中产生的瞬态无功电压及频率波动。

于一种具体实施方式中，发电调试系统100还可以包括第二开关元件K2，该第二开关元件K2的一端与同步发电机124的输出端连接，其另一端与异步电动机1311的输入端、功率控制器1321的输入端以及第三开关元件K3的第一端连接。第二开关元件K2可以与控制器110电连接，以在控制器110的控制下闭合或断开，其中当第二开关元件K2闭合时，发电调试系统100可以对风力发电机组200进行调试(在第三开关元件K3闭合的前提下)。

为了确保正常运行，如图3所示，发电调试系统100还可以包括与控制器110连接的转速传感器180、第一电流传感器140、电参数检测器150以及第二电流传感器190。转速传感器180用于检测液压马达123的转速，并将所检测的转速发送至控制器110。电参数检测器150用于采集同步发电机124的电流信号和电压信号，经处理后得到同步发电机124的输出电流、系统电压、系统频率等电参数传送给控制器110。具体地，电参数检测器150通过电流互感器151采集同步发电机124的电流信号，并通过电压互感器152采集同步发电机124的电压信号。第一电流传感器140用于在动态调试模式下获取同步发电机124的输出端与功率控制器1321的输入端之间的第一电流信号，也即获取通过参考电源供应部131输出的电流信号(即获取图2中的第一开关元件K1和第二开关元件K2的出口电流)，并将所采集的第一电流信号发送至控制器110。控制器110可以根据电参数检测器150提供的系统电压与第一电流传感器140提供的第一电流信号，获得动态调试模式下参考电源供应部131的实际输出功率。第二电流传感器190用于采集功率控制器1321的第二电流信号，并将所采集的第二电流信号发送至控制器110，使得控制器110可以根据电参数检测器150提供的系统电压与该第二电流信号获得负载电阻1322消耗的功率。

此外，控制器110还可以与操作按钮、上位机等操作装置连接。于一种具体实施方式中，控制器110可以与风力发电机组200保持通信连接，以接收风力发电机组200的启停机信号、功率信号等，并向风力发电机组200发送允许并网信号等。

下面结合图4来描述静态调试模式下通过控制器110控制第一液压泵122的排量以及液压马达123的排量进行闭环调节。在静态调试模式下，柴油发电机121在启动后并通过其电子控制单元保持在额定转速后，控制器110输出信号至第一液压泵122的比例阀使第一液压泵122的排量逐渐增大，直至液压马达123转速稳定至预设转速，例如1500RPM。此后，同步发电机124开始发电并通过自身的自动电压调节器调节其电压稳定至额定电压，例如690V，以供风力发电机组200的静态负载R_G2使用。当静态负载R_G2改变时，液压马达123的转速相应发生变化。控制器110通过将转速传感器180所检测的液压马达123的实际转速n与液压马达123的预设转速n0(如图4所示)相比，获得液压马达123的实际转速与预设转速之间的第二差值Δn。

控制器110根据液压马达123的实际转速与预设转速之间的第二差值Δn，通过比例积分控制器PI对第一液压泵122的比例阀进行调节，从而使液压马达123的转速稳定在n0附近。需要注意的是，n0的值可以为1500rpm，然而其也可以为其他数值，本发明具体实施方式并不以此为限。

此外，控制器110还可以在对第一液压泵122的比例阀进行调节的同时根据第二差值Δn直接调节液压马达123的比例阀(微调)，从而稳定液压马达123的转速。例如，如图4所示，当所述第二差值Δn>第一预设阈值Δn0时，控制器110可以根据第二差值Δn通过比例积分控制器PI直接调节液压马达123的比例阀。也就是说，控制器110优选地通过调节第一液压泵122的排量来稳定液压马达123的转速，并且可以在液压马达123的转速波动超过一定范围时，同时微调液压马达123的排量来稳定液压马达123的转速。请参见图4，在本实施方式中，第一预设阈值Δn0可以为0，然而在其他的实施方式中，Δn0也可以为其他的设定数值。

下面结合图5来描述从静态调试模式切换至动态调试模式中以及动态调试模式下通过控制器110的控制进行闭环调节的过程。第一开关元件K1在控制器110的控制下由断开状态切换为闭合状态后，异步电动机1311启动，通过控制器110控制第二液压泵1312的比例阀使第二液压泵1312的排量逐渐增大，同时控制第一液压泵122的比例阀使第一液压泵122的排量逐渐减小至一定比例，保持液压马达123的转速恒定。在风力发电机组200并网稳定后，控制器110控制第一液压泵122的排量继续减小至零，同时继续增大第二液压泵1312的排量，并控制关闭柴油发电机121，仅通过控制第二液压泵1312的排量和液压马达123的排量来实现液压马达123的转速恒定。

具体地，在动态调试模式下，通过以下方式来实现液压马达123的转速恒定：类似于图4所描述的，控制器110实时获取获得液压马达123的实际转速n与预设转速n0之间的第二差值Δn，依据第一液压泵122和第二液压泵1312流量分配如上所述的那样、通过比例积分控制器PI调节第一液压泵122的比例阀以及第二液压泵1312的比例阀，以使液压马达123的转速保持恒定。类似于图4中所描述的，控制器110还可以在对第二液压泵1312(以及第一液压泵122，模式转换期间)的比例阀进行调节的同时根据第二差值Δn直接调节液压马达123的比例阀(微调)，从而稳定液压马达123的转速。例如，如图5所示，当所述第二差值Δn>第一预设阈值Δn0时，控制器110可以根据第二差值Δn通过比例积分控制器PI直接调节液压马达123的比例阀。也就是说，控制器110优选地通过调节第二液压泵1312(以及第一液压泵122，模式转换期间)的排量来稳定液压马达123的转速，并且可以在液压马达123的转速波动超过一定范围时，同时微调液压马达123的排量来稳定液压马达123的转速。请参见图5，在本实施方式中，第一预设阈值Δn0可以为0，然而在其他的实施方式中，Δn0也可以为其他的设定数值。

下面结合图6来描述在动态调试模式下通过控制器110控制功率控制器1321实时调节负载电阻1322消耗的功率的过程。如图6所示，在动态调制模式下，控制器110依据上面结合图3描述的过程实时获取动态调试模式下参考电源供应部131的实际输出功率P，并根据参考电源供应部131的预设输出功率P0与参考电源供应部131的实际输出功率P之间的第一差值、通过比例积分控制器PI对功率控制器1321进行调节，以使负载电阻1322消耗的能量等于风力发电机组200产生的电能。应当理解，图6中示出参考电源供应部131的预设输出功率P0为0，然而需要注意的是其还可以为其他值。

当风速变化时，风力发电机组200输出的功率会发生变化，即风力发电机组200的输出功率与负载电阻1322消耗的功率不再相等时，控制器110可以能够通过上述调节程对功率控制器1321进行调节，以使负载电阻1322消耗的能量与风力发电机组200产生的电能相等。

当风速降低导致供负载电阻1322消耗的功率减小至接近0时，控制器110可以控制柴油发电机121重新启动，并增大第一液压泵122的排量，减小第二液压泵1312的排量，以满足风力发电机组200静态负载所需的能量。当风速小于切除风速时，控制器110可以使风力发电机组200脱网。

下面结合图7和图8a-8b来描述在动态调试模式下实现功率调节的基本原理。如图7所示，于一种具体实施方式中，功率控制器1321可以包括可控硅调节器13211以及接触器13212。以对2兆瓦的风力发电机组200进行动态调节并且可控硅调节器13211与接触器13212的功率配比为1:9为例进行说明。在此情况下，可控硅调节器13211可以实现0～200kW功率的连续调节，并且接触器13212可以实现1800kW功率的分组调节，例如可以采用18个100kW的接触器13212实现1800kW功率的分组调节。由此，通过下面描述的控制算法来实现0-2MW的功率的连续调节。需要注意的是，可控硅调节器13211与接触器13212的功率配比也可以为其他值，本发明具体实施方式并不以此为限。

具体地，当风力发电机组200的输出功率在0～200kW的功率范围内变化时，功率控制器1321控制可控硅调节器13211进行功率调节；当风力发电机组200的输出功率在200kW至1800kW功率范围内变化时，功率控制器1321则控制可控硅调节器13211以及接触器13212两者进行功率调节。采用可控硅调节器13211以及接触器13212的组合进行功率调节，可以有效提高发电调试系统100的可靠性，降低发电调试系统100的成本。

可以理解，风力发电机组200的功率值、可控硅调节器13211的功率调节范围、接触器13212对应的功率值以及接触器13212的数量均不应该理解为是对本发明的限制。

上述的接触器13212的触点闭合或断开时，由于接触器13212线包性能差异导致其动态性能不一致，会造成功率的瞬时波动。可以采用下述控制算法来抑制功率控制器1321在进行调节的过程中产生的波动。需要注意的是，结合图8a-8b描述的过程是针对2MW的风力发电机组200、利用图7所示的功率控制器1321为例进行说明的。

如图8a所示，当风能(相应地风力发电机组200产生的电能)连续增大时，所述可控硅调节器13211调节其功率P1跟随风能的增大而增大，所述控制器110在P1达到第一阈值时(例如，如图8a示出的t180时刻，P1达到180kW时)，将所述可控硅调节器13211的功率P1调小(如图8a示出的t180至t2时间段内，控制器110将可控硅调节器13211的功率调小)，并同时发出合闸指令至所述多个接触器13212中的一个。在t1时刻，接收到合闸指令的接触器13212的触点闭合，即接入接触器13212的功率P2(100kW)，以使所述功率控制器1321的总功率Pall增加(请参见图8a，功率控制器1321的总功率Pall由130kW增加至230kW)。

在t180至t1时间段内，Pall等于P1但P1小于风力发电机组200产生的电能，此时通过蓄能器160存储所述风力发电机组200产生的多余电能，并且所述溢流阀170将风力发电机组200产生的过多能量释放出去。在t1至t2时间段内，Pall等于P1与P2之和但风力发电机组200产生的电能小于Pall，此时通过蓄能器160向所述功率控制器1321释放能量。以后每隔100KW的波动可以通过相同的方式进行处理。因此，可以使功率控制器1321在进行调节的过程中产生的波动显著变小，如图8a所示，功率控制器1321的波动范围由绝对值100kW变小为绝对值50kW。

如图8b所示，当风能(相应地风力发电机组200产生的电能)连续减小时，所述可控硅调节器13211调节其功率P1跟随风能的减小而减小，所述控制器110在所述可控硅调节器13211的功率P1达到第二阈值时(例如，如图8b示出的t80时刻，P1达到80kW时)，将所述可控硅调节器13211的功率P1调大(如图8b示出的t80至t4时间段内，控制器110将可控硅调节器13211的功率调大)，并同时发出分闸指令至所述多个接触器13212中的一个。在t3时刻，接收到分闸指令的接触器13212的触点断开，即切除接触器13212的功率P2(100kW)，以使所述功率控制器1321的总功率Pall减小(请参见图8b，功率控制器1321的总功率Pall由230kW减小至130kW)。

在t80至t3时间段内，Pall等于P1与P2之和但风力发电机组200产生的电能小于Pall，此时通过蓄能器160向所述功率控制器1321释放能量。在t3至t4时间段内，Pall等于P1但P1小于风力发电机组200产生的电能，此时通过蓄能器160存储所述风力发电机组200产生的多余电能，并且所述溢流阀170将风力发电机组200产生的过多能量释放出去。

当风能忽大忽小时，控制器110可以通过上述方法的组合并设置滞环区间对可控硅调节器13211以及接触器13212进行控制，避免接触器13212的频繁切换，提高接触器13212的寿命，避免不必要的波动，有利于发电调试系统100的稳定。也就是说，在蓄能器160和溢流阀170的配合下，可以显著降低动态调试过程中为了动态确保负载电阻1322上消耗的功率基本等于风力发电机组200产生的电能而利用功率控制器1321进行功率调节所带来的波动。

需要注意的是，本发明实施例提供的发电调试系统100也可适用于其他分布式并网型或离网型能源设备。利用本发明实施例提供的发电调试系统100，不需要更改风力发电机组200任何结构、算法，即可完成静动态调试。

通过本发明实施例提供的发电调试系统100，在对风力发电机组200进行静态调试时，控制器110控制静态调试电路120工作，以通过所述静态调试电路120中包括的柴油发电机121发电为所述风力发电机组200的静态调试供电，而在对所述风力发电机组200进行动态调试时，所述控制器110将所述发电调试系统100由所述静态调试电路120工作切换至所述动态调试电路130工作，以通过所述动态调试电路130包括的参考电源供应部131为所述风力发电机组200的动态调试提供参考电源，并通过所述动态调试电路130包括的电能消耗部132消耗所述风力发电机组200在所述动态调试期间产生的电能。利用本发明实施例提供的方案，在对风力发电机组200进行动态调试的过程中，包含在静态调试电路120中的柴油发电机121可以停止工作，从而大大降低对柴油发电机121的需求，特别是在对兆瓦级风力发电机组200进行调试时不再需要体积较大、造价昂贵以及移动性差的兆瓦级柴油发电机，并且显著降低使用成本。

此外，利用功率控制器1321，可以在动态调试过程中动态保证负载电阻1322上消耗的功率基本等于风力发电机组200产生的电能。此外，在蓄能器160和溢流阀170的配合下，可以显著降低动态调试过程中为了动态确保负载电阻1322上消耗的功率基本等于风力发电机组200产生的电能而利用功率控制器1321进行功率调节所带来的波动。

进一步地，本发明实施例还提供了一种针对上述发电调试系统100的发电调试方法。如图9所示，本发明实施例提供的发电调试方法包括如下步骤：

步骤S110，在静态调试模式下，通过所述控制器110控制所述静态调试电路120工作，以通过所述静态调试电路120中包括的所述柴油发电机121发电为所述风力发电机组200的静态调试供电。

步骤S120，在动态调试模式下，通过所述控制器110将发电调试系统100由所述静态调试电路120工作切换至所述动态调试电路130工作，以通过所述动态调试电路130包括的所述参考电源供应部131为所述风力发电机组200的动态调试提供参考电源，并通过所述动态调试电路130包括的所述电能消耗部132消耗所述风力发电机组200在所述动态调试期间产生的电能。

本发明实施例提供的发电调试方法主要通过上述发电调试系统100的控制器110来实现，关于控制器110所执行的功能可以参见上文中的详细描述，在此便不做赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法的可能实现的体系架构、功能和操作。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种发电调试系统，应用于风力发电机组，其特征在于，所述发电调试系统包括控制器以及与所述控制器连接的静态调试电路和动态调试电路，所述静态调试电路中包括柴油发电机，所述动态调试电路包括参考电源供应部和电能消耗部，

其中，在静态调试模式下，所述控制器控制所述静态调试电路工作，以通过所述柴油发电机发电为所述风力发电机组的静态调试供电，

在动态调试模式下，所述控制器将所述发电调试系统由所述静态调试电路工作切换至所述动态调试电路工作，以通过所述参考电源供应部为所述风力发电机组的动态调试提供参考电源，并通过所述电能消耗部消耗所述风力发电机组在所述动态调试期间产生的电能。

2.根据权利要求1所述的发电调试系统，其特征在于，所述静态调试电路还包括第一液压泵、液压马达、同步发电机，所述第一液压泵的第一端与所述柴油发电机的输出端连接，所述第一液压泵的第二端与所述液压马达的第一端液压连通，所述液压马达的第二端与所述同步发电机的输入端连接，所述同步发电机的输出端用于与所述风力发电机组连接，所述柴油发电机、第一液压泵和液压马达均与所述控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的发电调试系统，其特征在于，所述参考电源供应部包括异步电动机、第二液压泵、所述液压马达和所述同步发电机，所述异步电动机的输入端通过第一开关元件与所述同步发电机的输出端连接，所述异步电动机的输出端与所述第二液压泵的第一端连接，所述第二液压泵的第二端也与所述液压马达的第一端液压连通，

所述电能消耗部包括功率控制器和负载电阻，所述功率控制器的输入端与所述同步发电机的输出端连接，所述功率控制器的输出端连接至所述负载电阻，所述第二液压泵和所述功率控制器均与所述控制器电连接，

其中，所述控制器通过将在所述静态调试模式下保持断开状态的所述第一开关元件切换为闭合状态，控制所述静态调试模式至所述动态调试模式的切换。

4.根据权利要求3所述的发电调试系统，其特征在于，在所述动态调试模式下，所述控制器还获取所述参考电源供应部的实际输出功率，根据所述参考电源供应部的预设输出功率与所述参考电源供应部的实际输出功率之间的第一差值对所述功率控制器进行调节，以确保所述负载电阻消耗的能量等于所述风力发电机组产生的电能。

5.根据权利要求4所述的发电调试系统，其特征在于，所述发电调试系统还包括用于获取所述同步发电机的输出端与所述功率控制器的输入端之间的第一电流信号的电流传感器，以及用于获取所述同步发电机的电压信号的电参数检测器，

所述控制器根据获取的所述同步发电机的电压信号获得系统电压，并根据所述第一电流信号和所述系统电压获得所述参考电源供应部的实际输出功率。

6.根据权利要求4所述的发电调试系统，其特征在于，所述功率控制器包括可控硅调节器与接触器。

7.根据权利要求4所述的发电调试系统，其特征在于，所述发电调试系统还包括蓄能器和溢流阀，所述蓄能器和所述溢流阀均与所述第二液压泵的第二端液压连通，

其中，在所述动态调试模式下，通过所述蓄能器和所述溢流阀的配合抑制所述功率控制器在进行调节的过程中产生的波动。

8.根据权利要求3所述的发电调试系统，其特征在于，所述发电调试系统还包括用于测量所述液压马达的实际转速的转速传感器，

在所述静态调试模式下，所述控制器根据所述液压马达的实际转速与所述液压马达的预设转速之间的第二差值，调节至少所述第一液压泵的比例阀，以使所述液压马达的转速保持恒定；或者

在所述动态调试模式下，所述控制器根据所述液压马达的实际转速与所述液压马达的预设转速之间的第二差值，调节至少所述第一液压泵的比例阀和所述第二液压泵的比例阀，以使所述液压马达的转速保持恒定。

9.根据权利要求8所述的发电调试系统，其特征在于，所述控制器还根据所述第二差值调节所述液压马达的比例阀。

10.一种发电调试方法，应用于根据权利要求1至9中任一项所述的发电调试系统，其特征在于，所述发电调试方法包括：

在静态调试模式下，通过所述控制器控制所述静态调试电路工作，以通过所述静态调试电路中包括的所述柴油发电机发电为所述风力发电机组的静态调试供电；

在动态调试模式下，通过所述控制器将发电调试系统由所述静态调试电路工作切换至所述动态调试电路工作，以通过所述动态调试电路包括的所述参考电源供应部为所述风力发电机组的动态调试提供参考电源，并通过所述动态调试电路包括的所述电能消耗部消耗所述风力发电机组在所述动态调试期间产生的电能。