项目背景

风力发电和光伏发电作为增长最快的可再生能源发电行业的主力，中国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中，陆地上风能储量约2.53亿kW（陆地上离地10m高度资料计算），海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW，共计10亿kW。风力发电发展前景十分广阔，预计未来很长一段时间都将保持高速发展，同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。2009年以后该行业的利润总额将保持高速增长，增长速度也将达到60%以上。

该实验室依托北京大学、清华大学、四川大学、西南石油大学等单位，联合中国环境科学研究院、清华四川能源互联网研究院等重点单位，科学布局清洁低碳能源、资源碳中和等领域，解决碳中和“卡脖子”难题。

项目简介

由于条件限制，实验室通常不具备风场环境或风轮机，这给实验室条件下的风力发电技术研究造成了不便。而该风电模拟系统，可以在不依赖自然环境和风力机的情况下，利用电机模拟风轮机特性，模仿不同特性的风力机，且支持任意设定风速变化曲线，不仅满足了实验室环境下对风力发电系统研究的需要，同时也加快了技术探索及产业化的进度，降低了研发及测试投资，具有很强的实用意义。

风电模拟系统的组成结构如下，采用对电机对拖的方式：

系统功能

1. 模拟真实风力发电机的不同风速下发电状态与运行状态；

2. 模拟真实风力发电机的启动、停止、运行及并网过程；

3. 模拟真实风力发电机与电网、分布式电源的互动运行、自启动/停机运行；

4. 模拟真实风力发电机的主控系统，支持远控/就地启停、参数等操作；

5. 测量系统的关键电气参数，实时记录和图形显示关键电气参数，支持离线数据分析；

6. 包含并网开关，可实现空载并网；

7. 支持变流器网侧有功、无功功率解耦控制；

可完成的实验

自然风模拟实验

直驱风电发电实验

空载、并网、脱网运转实验

发电机转速与输出电压关系实验

发电机转速与输出电压频率关系实验

三相交流变频输出实验

现场照片