功率計(jì)的檢測(cè)對(duì)象——風(fēng)力發(fā)電機(jī)的介紹:
把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動(dòng)能,再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動(dòng)能,這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電不需要使用燃料,也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染。風(fēng)能作為這樣一種清潔的可再生能源,具有很好的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值,越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視,現(xiàn)如今風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成為各國(guó)研究的熱點(diǎn)。其蘊(yùn)量巨大,全球的風(fēng)能約為2.74×109MW,其中可利用的風(fēng)能為2×107MW,比地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總量還要大10倍。
在變速恒頻的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中,并網(wǎng)逆變器采用PWM控制技術(shù),有輸出電流正弦而且諧波含量少、功率因數(shù)可調(diào)以及在輸出電網(wǎng)電壓固定下直流母線電壓可以調(diào)節(jié)等一些列優(yōu)點(diǎn),在新能源并網(wǎng)發(fā)電中扮演著很重要的角色。
此次使用功率計(jì)進(jìn)行的測(cè)試就是針對(duì)合肥工業(yè)大學(xué)風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)室的風(fēng)能發(fā)電拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器,其額定參數(shù)為:輸出電壓AC100V;額定輸出功率5kW。
而此次功率計(jì)測(cè)試選用的交流電流探頭為i400s,直流電流探頭使用i310s,輸出信號(hào)都為10mV/A。在測(cè)試前最重要的環(huán)節(jié)是設(shè)置,我們需要修改額定頻率、電壓以及交直流電流探頭型號(hào),必要時(shí)還要調(diào)整電壓和電流變比。
Fluke435II功率計(jì)測(cè)試版本為V3.02,并配合使用Powerlog3.1軟件。
根據(jù)功率計(jì)設(shè)備額定參數(shù),將接線方式(Config) 、額定頻率(Freq)、和額定電壓(Vnom)按右圖顯示的內(nèi)容來(lái)設(shè)置,分別是3ΦDELTA、50Hz、100V。
接著進(jìn)入功率計(jì)相線電流探頭設(shè)置界面將交流電流探頭型號(hào)(Amp clamp)改為此次測(cè)試選擇的i400s,并把功率計(jì)輸出信號(hào)范圍(Range)調(diào)整為10mV/A,則Nominal range自動(dòng)調(diào)整為40A。如果測(cè)試的交流電流信號(hào)為中高壓CT二次側(cè)信號(hào),則需要修改功率計(jì)電流變比(Ratio),修改的比值必須與CT實(shí)際變比保持一致。其他功率計(jì)參數(shù)項(xiàng)的修改以選擇的電流探頭實(shí)際規(guī)格為準(zhǔn)。
然后按下功率計(jì)F4進(jìn)入零線電流探頭設(shè)置界面將直流電流探頭型號(hào)(Amp clamp)改為i310s,并把輸出信號(hào)范圍(Range)調(diào)整為10mV/A,則Nominal range自動(dòng)調(diào)整為30A。
最后按下功率計(jì)F5返回主界面,并進(jìn)入功率計(jì)菜單項(xiàng)選擇逆變器效率功能(POWER INVERTER),功率計(jì)會(huì)出現(xiàn)右圖顯示的接線方式,嚴(yán)格按照?qǐng)D上標(biāo)明的方式接線:1.分別連接A、B、C三相交流電流探頭;2.連接直流電流探頭信號(hào)至中性線電流通道;3.分別連接A、B兩相交流電壓測(cè)試線;4.將直流電壓的負(fù)極連接到電壓C相通道,正極連接到電壓中性線通道。
功率計(jì)連接完畢,確認(rèn)無(wú)誤后按下“OK”進(jìn)入Fluke435II功率計(jì)的逆變器效率測(cè)試界面。功率計(jì)測(cè)試界面如下:
圖中kWout是實(shí)際輸出交流功率,kWin是實(shí)際輸入直流功率,Eff%是逆變器的實(shí)際效率,Vout是輸出交流線電壓,Aout是輸出交流電流,Vin是輸入直流電壓,Ain是輸入直流電流。由于此實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)負(fù)載運(yùn)行相對(duì)較為穩(wěn)定,故被測(cè)逆變器實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)換效率約為Eff%=45.31%。