HL-WGE05風力發(fā)電系統(tǒng)教學實驗平臺

一、系統(tǒng)概述

該裝置由風力發(fā)電機、風力發(fā)電控制器、電力蓄能單元、逆變模塊、開關(guān)控制單元、負載單元、顯示單元共七大單元系統(tǒng)組成，系統(tǒng)能進行風力發(fā)電相關(guān)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

Ø  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。

Ø  系統(tǒng)采用數(shù)字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。

Ø  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)。

Ø  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。

Ø  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。

Ø  增加分布式發(fā)電原理與實驗?zāi)K，讓學生增加對新知識的理解

二、系統(tǒng)運行技術(shù)條件

1.風力系統(tǒng)

Ø  風輪直徑：1.65(m)

Ø  啟動風速：1.5(m/s)

Ø  額定風速：12(m/s)

Ø  安全風速：35(m/s)

Ø  工作形式：上風式永磁同步發(fā)電機

Ø  風葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針

Ø  風葉數(shù)量：3（片）    

Ø  風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料

Ø  電機材料：鋁合金&不銹鋼

模擬風洞：

Ø  風量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa

Ø  電壓：三相四線 380VAC

Ø  功率：2.2kW

Ø  調(diào)速單元：2.2KW 矢量變頻器，輸出頻率：0-100Hz

2.充電系統(tǒng)

Ø  額定功率：400(W)

Ø  額定電壓：12/24(V)

Ø  額定電流：33.3/16.7（A）

3.電力蓄能系統(tǒng)（機內(nèi)）

Ø  儲能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池

Ø  額定電壓：12V

Ø  額定容量：55Ah

Ø  充電方法（恒壓），循環(huán)︰充電電流為5.6A

4.離網(wǎng)逆變模塊系統(tǒng)

Ø  直流輸入電壓：10.5～16.8 VDC

Ø  額定蔬出功率：300W

Ø  輸出電壓：110/220VAC

Ø  輸出波形：純正弦波

Ø  輸出頻率：50Hz

Ø  工作效率：85%

Ø  功率因數(shù)：>0.88

Ø  波形失真率≤5% 

Ø  工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃

Ø  相對濕度：﹤90﹪（25℃）

Ø  保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護

5.控制模塊系統(tǒng)

Ø  工作電壓：12VDC

Ø  充電功率：500W 

Ø  光伏功率：100W

Ø  風機功率：400W

Ø  充電方式：PWM脈寬調(diào)制

Ø  充電電流 16.5A

Ø  過放保護電壓 10.5V  

Ø  過放恢復(fù)電壓 12.6V

Ø  輸出保護電壓 16.2V

Ø  卸載開始電壓（出廠值）15V

Ø  卸載開始電流（出廠值） 12A

Ø  控制器設(shè)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.負載模塊裝置系統(tǒng)

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

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

Ø  馬達：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W  轉(zhuǎn)速：20rmp/min

Ø  交流LED燈×1個，交流節(jié)能燈×1個

Ø  直流模擬負載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調(diào)光功能，輸出功率可設(shè)置

   8、測風系統(tǒng)

Ø 測量范圍   風速：0～60m/s

Ø 精 度      ±0.1m/s

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

Ø 記錄間隔：  1分鐘～240分鐘連續(xù)可設(shè)置

Ø 內(nèi)部存儲：  4M bit 

Ø 環(huán)境溫度：   -40℃～50℃   

Ø 轉(zhuǎn)速傳感器：0～5000 風力發(fā)電機轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)）

Ø 過風速報警中斷輸出功能，可以設(shè)備閉環(huán)形式連接，增加實驗安全性。

9.顯示裝置系統(tǒng)

Ø  直流電流表：× 1個，20A， 顯示模式︰0.5”LED

Ø  直流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED

Ø  交流電壓表：× 1個，500V，顯示模式︰0.5”LED

Ø  交流電流表：× 1個，5A，  顯示模式︰0.5”LED

Ø  交流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED

Ø  交流電流表：× 1個，50A， 顯示模式︰0.5”LED

Ø  時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃  顯示時間，室內(nèi)溫、濕度

Ø  風機轉(zhuǎn)速表：× 1個，5A，  顯示模式︰0.5”LED

10.電氣開關(guān)操作臺

   交流漏電開關(guān)、緊急停止開關(guān)、儀表開關(guān)、風機輸入開關(guān)、直流輸入開關(guān)

  儀表顯示、控制按鈕（開關(guān)）、智能型風光互補控制器、風速儀、鼓風機調(diào)速。

12、監(jiān)控軟件

Ø  PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機、監(jiān)控軟件。

Ø  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。

三、教學項目及實驗內(nèi)容

實驗1.風力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗

實驗2.風力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗

實驗3.風力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗

實驗4.風力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗

實驗5.風力發(fā)電控制技術(shù)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(fù)、過充保護、過充恢復(fù)

       均充保護、均充恢復(fù)、浮充保護、浮充恢復(fù)

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(zhuǎn)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(shè)備清單