TW-SNY25風力發(fā)電系統(tǒng)教學實驗平臺
一、系統(tǒng)概述
風力發(fā)電教學實驗系統(tǒng)是由室外風力發(fā)電機、塔架、拉索，室外防雷箱，控制器、卸荷器，逆變模塊，蓄能模塊，負載實驗模塊，主操作控制臺等組成，系統(tǒng)能進行風力發(fā)電相關全過程實驗，是職高、大學、研究生以風力發(fā)電為主課題的研究和培訓、教學的理想產(chǎn)品。
教學特點
? 系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風速測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
? 系統(tǒng)采用數(shù)字化DSP技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
? 系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字儀表和液晶顯示，讓用戶即時了解系統(tǒng)工作狀態(tài)。
? 系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
? 風力發(fā)電教學實驗系統(tǒng)，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、節(jié)能環(huán)保、無污染。
? 增加分布式發(fā)電原理與實驗模塊，讓學生增加對新知識的理解
二、系統(tǒng)運行技術條件
1.風力系統(tǒng)
? 風輪直徑：1.65(m)
? 啟動風速：1.5(m/s)
? 額定風速：12(m/s)
? 安全風速：35(m/s)
? 工作形式：永磁同步發(fā)電機
? 風葉旋轉方向：順時針
? 風葉數(shù)量：3（片）
? 風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
? 電機材料：鋁合金&不銹鋼
? 塔桿高度：0.85m
? 模擬風洞：風量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa，2.2kW；
2.充電系統(tǒng)
? 額定功率：400(W)
? 額定電壓：12(V)
? 額定電流：33.3（A）
3.電力蓄能系統(tǒng)（機內(nèi)）
? 儲能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池
? 額定電壓：12V
? 額定容量：55Ah
? 充電方法（恒壓），循環(huán)︰峰值充電電流為5.6A
4.逆變模塊系統(tǒng)（機內(nèi)）
? 直流輸入電壓：10.5～16.8 VDC
? 額定蔬出功率：300W
? 輸出電壓：110/220VAC
? 輸出波形：純正弦波
? 輸出頻率：50Hz
? 工作效率：85%
? 功率因數(shù)：>0.88
? 波形失真率≤5%
? 工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
? 相對濕度：﹤90﹪（25℃）
? 保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護
5.控制模塊系統(tǒng)
? 工作電壓：12VDC
? 充電功率：1000W
? 光伏功率：150W
? 風機功率：650W
? 充電方式：PWM脈寬調制
? 充電峰值電流 16.5A
? 過放保護電壓 10.5V
? 過放恢復電壓 12.6V
? 輸出保護電壓 16V
? 卸載開始電壓（出廠值）14.5V
? 卸載開始電流（出廠值） 22A
? 控制器設有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償?shù)裙δ埽?/span>
6.負載模塊裝置系統(tǒng)
? 風扇：×1個，額定電壓：12/12V，工作電流：1.25A，功率：15W
? 交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/12V，工作電流：0.8A，功率：9.6W
? 馬達：×1個，額定電壓：12/12V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉速：20rmp/min
? 交流LED燈×1個，交流節(jié)能燈×1個
? 直流模擬負載：12V/12V/28WLED路燈板，帶PWM調光功能，輸出功率可設置
7.顯示裝置系統(tǒng)
? 直流電流表：× 1個，20A， 顯示模式︰0.5”LED
? 直流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
? 交流電壓表：× 1個，500V，顯示模式︰0.5”LED
? 交流電流表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
? 交流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
? 交流電流表：× 1個，50A， 顯示模式︰0.5”LED
? 時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內(nèi)溫、濕度
? 風機轉速表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
? 風速風向儀：風速：0～45M/S
風向：0～360°
精度±0.3M/S±3°
工作電源：AC220V，50HZ，DC12V可選
過風速報警、欠風速報警、液晶顯示風速、配有與PC通訊的接口
8.電氣開關操作柜
交流漏電開關、緊急停止開關、儀表開關、風機輸入開關、直流輸入開關
儀表顯示、控制按鈕（開關）、智能型風光互補控制器、風速儀、鼓風機調速。
8.1智慧教室綜合測控系統(tǒng)
該系統(tǒng)采用一體化設計，要求所有功能集中在一塊核心控制器上，禁止采用多種模塊拼裝，確保使用人員的人身安全及設備安全的性能指標。
、虛擬示波器所需實現(xiàn)的功能：50MHz 2路波形測量功能；
（二）2路邏輯分析儀功能；
（三）1路任意波形信號發(fā)生器輸出；
200MSa/s高速實時采樣，50MHz帶寬，波形測量完全滿足教學實驗要求，波形平滑不失真。
（四）2路PWM脈沖信號發(fā)生器：可設置頻率、占空比。
（五）、萬用表功能
1、萬用表的電阻測量功能；
2、萬用表的直流電壓測量功能；
3、萬用表的交流電壓測量功能；
4、萬用表的交流電流測量功能；
（六）、人機界面功能
*1、人機界面顯示所測量的波形，并顯示相應的量測值；
*2、可通過點擊界面按鈕，將所測量的波形插入實驗報告模板中；
*3、學生的實驗報告結果可通過點擊界面按鈕，統(tǒng)一上傳到指定的教師電腦文件夾下；
（七）、實驗室安全監(jiān)控功能
1、環(huán)境參數(shù)測量：可同時測量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；
2、電氣參數(shù)測量：可測量控制臺電壓電流，并計算出功率；
3、過流、過壓、欠壓（閥值可設置）報警跳閘保護；
4、安全防護：實驗室環(huán)境安全監(jiān)控裝置（PM2.5、煙霧、可燃氣體、溫濕度及CO2濃度異常（火警）報警）；5、節(jié)電功能：長期無人實驗時，自動關閉總閘開關，實現(xiàn)安全和節(jié)電效果
9、監(jiān)控軟件
? PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機、監(jiān)控軟件。
? 顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風機電壓、光伏電壓、風機電流、光伏電流、風機功率、光伏功率，能量模擬圖，當前風速（米/秒），當前風向（度），當前風力資源平估。
系統(tǒng)工作主界面 系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)主界面（可切換不同曲線界面）
當前風資源數(shù)據(jù)主界面
三、教學項目及實驗內(nèi)容
實驗1.風力發(fā)電基礎理論原理性實驗
實驗2.風力發(fā)電系統(tǒng)設計實驗
實驗3.風力發(fā)電基礎理論與應用技術仿真實驗
實驗4.風力發(fā)電相關測量技術實驗
實驗5.風力發(fā)電控制技術實驗
實驗6.風力發(fā)電電力電子實驗
實驗7.過放保護、過放恢復、過充保護、過充恢復
均充保護、均充恢復、浮充保護、浮充恢復
實驗8.過風速報警、欠風速報警、液晶顯示風速
實驗9.風力發(fā)電系統(tǒng)的直接負載實驗
實驗10.風力發(fā)電系統(tǒng)的風速變化影響實驗
實驗11.限速機械保護系統(tǒng)原理實驗
實驗12.限速電控保護系統(tǒng)原理實驗
實驗13.風機過功率保護實驗
實驗14.風機超速保護實驗
實驗15.不同轉速下風力發(fā)電曲線實驗
實驗16.風況檢測實驗
實驗17.獨立風機系統(tǒng)實驗
實驗18. 綜合實驗。
四、主要設備清單
|
序號
|
名 稱
|
單 位
|
|
1
|
風力發(fā)電系統(tǒng)操作臺
|
臺
|
|
2
|
400W風力發(fā)電機
|
臺
|
|
3
|
塔架、拉索
|
套
|
|
4
|
轉速儀表（含支架）
|
臺
|
|
5
|
風力發(fā)電控制器
|
臺
|
|
6
|
蓄電池組55Ah
|
組
|
|
7
|
實驗附件
|
套
|
|
8
|
軟件
|
套
|
