功率計的檢測對象——風力發(fā)電機的介紹:
把風的動能轉變成機械動能,再把機械能轉化為電力動能,這就是風力發(fā)電。風力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,因為風力發(fā)電不需要使用燃料,也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染。風能作為這樣一種清潔的可再生能源,具有很好的開發(fā)利用價值,越來越受到世界各國的重視,現(xiàn)如今風力發(fā)電技術已經(jīng)成為各國研究的熱點。其蘊量巨大,全球的風能約為2.74×109MW,其中可利用的風能為2×107MW,比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。
在變速恒頻的風力發(fā)電系統(tǒng)中,并網(wǎng)逆變器采用PWM控制技術,有輸出電流正弦而且諧波含量少、功率因數(shù)可調以及在輸出電網(wǎng)電壓固定下直流母線電壓可以調節(jié)等一些列優(yōu)點,在新能源并網(wǎng)發(fā)電中扮演著很重要的角色。
此次使用功率計進行的測試就是針對合肥工業(yè)大學風力發(fā)電實驗室的風能發(fā)電拖動實驗系統(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。
而此次功率計測試選用的交流電流探頭為i400s,直流電流探頭使用i310s,輸出信號都為10mV/A。在測試前最重要的環(huán)節(jié)是設置,我們需要修改額定頻率、電壓以及交直流電流探頭型號,必要時還要調整電壓和電流變比。
Fluke435II功率計測試版本為V3.02,并配合使用Powerlog3.1軟件。
根據(jù)功率計設備額定參數(shù),將接線方式(Config) 、額定頻率(Freq)、和額定電壓(Vnom)按右圖顯示的內容來設置,分別是3ΦDELTA、50Hz、100V。
接著進入功率計相線電流探頭設置界面將交流電流探頭型號(Amp clamp)改為此次測試選擇的i400s,并把功率計輸出信號范圍(Range)調整為10mV/A,則Nominal range自動調整為40A。如果測試的交流電流信號為中高壓CT二次側信號,則需要修改功率計電流變比(Ratio),修改的比值必須與CT實際變比保持一致。其他功率計參數(shù)項的修改以選擇的電流探頭實際規(guī)格為準。
然后按下功率計F4進入零線電流探頭設置界面將直流電流探頭型號(Amp clamp)改為i310s,并把輸出信號范圍(Range)調整為10mV/A,則Nominal range自動調整為30A。
最后按下功率計F5返回主界面,并進入功率計菜單項選擇逆變器效率功能(POWER INVERTER),功率計會出現(xiàn)右圖顯示的接線方式,嚴格按照圖上標明的方式接線: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至中性線電流通道;3.分別連接A、B兩相交流電壓測試線;4.將直流電壓的負極連接到電壓C相通道,正極連接到電壓中性線通道。
功率計連接完畢,確認無誤后按下“OK”進入Fluke435II功率計的逆變器效率測試界面。功率計測試界面如下:
圖中kWout是實際輸出交流功率,kWin是實際輸入直流功率,Eff%是逆變器的實際效率,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。由于此實驗系統(tǒng)負載運行相對較為穩(wěn)定,故被測逆變器實際運行轉換效率約為Eff%=45.31%。