TW-SNY26風力發電係統教學實驗平台

    風力發電教學實驗係統是由發電單元、充電單元、電力蓄能單元、逆變模塊、控製單元、載單元、顯示單元共七大單元係統組成，係統能進行風力發電相關全過程實驗，是職高、大學、研究生以風力發電為主課題的研究和培訓、教學的理想產品。

教學特點

 係統實驗平台集成了室內溫/濕度儀，風速測量係統，讓使用者操作起來更直觀。

 係統采用數字化DSP技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。

 係統麵板上采用直觀的數字儀表和液晶顯示，讓用戶即時了解係統工作狀態。

 係統上的離網電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。

 風力發電教學實驗係統，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、節能環保、無汙染。

 增加分布式發電原理與實驗模塊，讓學生增加對新知識的理解

係統運行技術條件

1.風力係統

 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：上風式永磁同步發電機

 風葉旋轉方向：順時針

 風葉數量：3（片）

 風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料

 電機材料：鋁合金&不鏽鋼

 模擬風洞：

風量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa，

電壓：三相四線 380VAC

功率：2.2kW

調速單元：2.2KW 矢量變頻器，輸出頻率：0-100Hz

2.充電係統

 額定功率：400(W)

 額定電壓：12/24(V)

 額定電流：33.3/16.7（A）

3.電力蓄能係統（機內）

 儲能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池

 額定電壓：12V

 額定容量：100Ah

 充電方法（恒壓），循環︰最大充電電流為5.6A

4.離網逆變模塊係統（機內）

 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：>0.88

 波形失真率≤5%

 工作環境：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.控製模塊係統

 工作電壓：12VDC

 充電功率：500W

      光伏功率：100W

 風機功率：400W

 充電方式：PWM脈寬調製

 充電最大電流 16.5A

 過放保護電壓 10.5V

 過放恢複電壓 12.6V

 輸出保護電壓 16.2V

 卸載開始電壓（出廠值）15V

 卸載開始電流（出廠值） 12A

 控製器設有蓄電池過充、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、溫度補償等功能；

6.負載模塊裝置係統

 風扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：1.25A，功率：15W

 交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.8A，功率：9.6W

 馬達：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W  轉速：20rmp/min

 交流LED燈×1個，交流節能燈×1個

 直流模擬負載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調光功能，輸出功率可設置

7.顯示裝置係統

 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，室內溫、濕度

 風機轉速表：× 1個，5A，  顯示模式︰0.5”LED

8.電氣開關操作櫃

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、控製按鈕（開關）、智能型風光互補控製器、風速儀、鼓風機調速。

9、監控軟件

 PC監控模塊：監控主機、監控軟件。

 顯示內容：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。

10、測風係統

測量範圍   風速：0～60m/s

精 度      ±0.1m/s

工作電源：AC 220V±20%  50HZ， DC12V、5V或其他供電。

記錄間隔：  1分鍾～240分鍾連續可設置

內部存儲：  4M bit

環境溫度：   -40℃～50℃

轉速傳感器：0～5000 風力發電機轉速檢測顯示（室內）

過風速報警中斷輸出功能，可以設備閉環形式連接，增加實驗安全性。

11.基於物聯網實驗室安全用電智能控製係統

1、特點

   當智能控製係統檢測到有漏電或觸電情景出現時，智能控製係統在0.1秒斷開連接，保證人身和財產安全；智能控製係統本身有故障指示燈，用戶可根據智能控製係統故障指示燈顯示判斷出當前故障狀態，便於處理；智能控製係統有掛鎖功能，需要檢修時，在掛鎖位置上鎖，★防止他人上電，檢修更安全。可以采集現場輸出型裝置數據，通過多種物聯網通信方式上傳至雲端，實現本地設備的遠程監控。

2、功能

   基於物聯網實驗室安全用電智能控製係統，可進行用電數據采集、統計、存儲、分析、查詢等。運用前端數據可視化技術將實時的用電數據展示在平台上，並以圖表的形式提供可視化的用電信息查詢功能；運用數據庫技術實時監測用電設備和線路運行狀況，對異常狀況及時告警，從而預防電氣火災；運用用電係統故障定位技術及時發現並精準定位用電故障點，自動生成故障報告，協助用戶第一時間修複用電係統故障；運用電能質量監測技術實時分析和評估電能質量問題，並提供定製化的治理方案，協助用戶獲得優質電能；運用大數據技術和行業數學模型統計、分析並挖掘基礎的用電數據，基於數據發掘節能潛力，從而提供能效優化方案。滿足用電管理係統可視、安全、可靠、優質和經濟的智慧用電模塊需求。

3、基於物聯網實驗室安全用電智能控製係統由執行裝置與網機組成，技術參數分別為：

1）執行裝置技術參數

（1）極數：3P+N

（2）脫扣特性：C（5-10）In D（10-14）In

（3）額定電流：In 6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A

（4）額定電壓：Ue AC 230V/400V

（5）額定頻率f：50Hz

（6）額定短路分斷能力：Icu10kA

（7）殼架等級額定電流：Inm63A

（8）缺相保護：設備防燒毀保護模式

（9）漏電保護：元器件損壞保護模式

（10）過載保護：電流過大防燒毀模式

（11）短路保護：碰線防燒毀模式

（12）掛鎖保護：便於維修安全

（13）過溫保護：可監測線路溫度

（14）過欠壓保護：防止造成人身事故和機械設備損壞

（15）漏電或觸電時0.1秒斷開

（16）故障指示燈，便於查看工作狀態

★（17）掛鎖功能，檢修更方便

2）網機技術參數

（1）內置STM32F103C8T6主控芯片

（2）外置8M無源晶振

（3）采用SP3485作為485通信芯片

（4）485防浪湧保護

（5）標準RS485接口，可直接串口設備

（6）智能型數據終端，便捷實現數據傳輸功能

★（7）提供強大的中心管理軟件，方便設備管理

★（8）提供便捷的軟件升級和固件更新服務

★（9）提供數據庫數據備份，方便查看曆史數據

（10）尺寸：89mm*67.5mm*20.5mm

（11）重量：70g

（12）電源：AC220V

（13）功耗：1.5W

（14）工作溫度：-25℃ - +70℃

（15）工作濕度：95%

（16）WiFi版最大下行傳輸速率：64kbps

（17）WiFi版最大上行傳輸速率：32kbps

12、監控軟件

 PC監控模塊：監控主機、監控軟件。

 顯示內容：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。

係統工作主界麵

係統工作數據主界麵（可切換不同曲線界麵）

教學項目及實驗內容

實驗1.風力發電基礎理論原理性實驗

實驗2.風力發電係統設計實驗

實驗3.風力發電基礎理論與應用技術仿真實驗

實驗4.風力發電相關測量技術實驗

實驗5.風力發電控製技術實驗

實驗6.風力發電電力電子實驗

實驗7.過放保護、過放恢複、過充保護、過充恢複

均充保護、均充恢複、浮充保護、浮充恢複

實驗8.過風速報警、欠風速報警、液晶顯示風速

實驗9.風力發電係統的直接負載實驗

實驗10.風力發電係統的風速變化影響實驗

實驗11.限速機械保護係統原理實驗

實驗12.限速電控保護係統原理實驗

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.不同轉速下風力發電曲線實驗

實驗16.風況檢測實驗

實驗17.獨立風機係統實驗

實驗18. 綜合實驗。

主要設備清單