1KW永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)實驗系統(tǒng)

1KW永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)實驗系統(tǒng)

一、系統(tǒng)概述

1KW永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)實驗系統(tǒng)是一套完整的教學(xué)與科研實訓(xùn)裝置，由室外風(fēng)力發(fā)電機(jī)、塔架與拉索、室外防雷箱、并網(wǎng)控制器、卸荷器、并網(wǎng)逆變器及主操作控制臺等組成。該系統(tǒng)能夠模擬風(fēng)力發(fā)電從風(fēng)能捕獲到電能并網(wǎng)的全過程，是職高、高校、研究生開展風(fēng)力發(fā)電相關(guān)課題研究、實訓(xùn)操作與課程教學(xué)的理想設(shè)備。通過本系統(tǒng)，學(xué)生可深入理解1KW永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)實驗系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制與控制策略。

二、教學(xué)與研究實訓(xùn)項目

1. 永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制運(yùn)行與風(fēng)能轉(zhuǎn)換實驗

本部分實驗圍繞1KW永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)實驗系統(tǒng)展開，涵蓋以下實訓(xùn)內(nèi)容：

• 實驗1：風(fēng)速（轉(zhuǎn)速）與輸出功率關(guān)系實驗

• 實驗2：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗

• 實驗3：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗

• 實驗4：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓頻率關(guān)系實驗

• 實驗5：水平軸風(fēng)機(jī)在不同風(fēng)速下的功率輸出實驗

• 實驗6：風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)電氣接線實驗

• 實驗7：永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)過程實驗

• 實驗8：不同風(fēng)速下永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)實驗

• 實驗9：并網(wǎng)過程中的各種保護(hù)功能實驗

2. 系統(tǒng)技術(shù)條件（單相輸出）

• 風(fēng)機(jī)輸出電壓：220V AC

• 風(fēng)機(jī)輸出功率：1臺/1KW

• 風(fēng)機(jī)最大輸出功率：1.2KW

• 通訊接口：RS-485 / RS-232

• 卸荷控制：卸載起始電流5.2A，支持PWM限流控制，具備風(fēng)機(jī)自動剎車與手動剎車功能

3. 風(fēng)機(jī)充電控制技術(shù)條件（單相輸出）

• 風(fēng)機(jī)輸出電壓：220V DC

• 風(fēng)機(jī)輸出功率：1臺/1KW

• 額定工作電流：6A / 1000W

• 風(fēng)機(jī)最大輸入電流：6A

• 卸載起始電壓：370V

• 卸載起始電流：5.8A

• 顯示方式：LCD液晶屏

• 顯示內(nèi)容：風(fēng)機(jī)電壓、風(fēng)機(jī)電流、風(fēng)機(jī)功率

4. 產(chǎn)品特點(diǎn)與功能

4.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)

發(fā)電機(jī)額定功率1000W，風(fēng)葉采用三碳光纖復(fù)合材料，具備重量輕、體積小、發(fā)電效率高的特點(diǎn)。采用獨(dú)特的微風(fēng)啟動電磁設(shè)計，可在低風(fēng)速下穩(wěn)定運(yùn)行。整機(jī)采用優(yōu)質(zhì)鋁合金壓鑄件與不銹鋼配件，結(jié)構(gòu)輕便堅固。

4.2 并網(wǎng)控制逆變模塊

• 采用日本三菱第五代智能功率模塊（IPM）

• DSP芯片控制，具備最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）技術(shù)

• 高效轉(zhuǎn)換，具備完善的電氣保護(hù)功能

• 符合IEE 929-2000及UL 1741標(biāo)準(zhǔn)

• 支持液晶屏與按鍵設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，安裝調(diào)試簡便

4.3 實驗?zāi)K

• 提供并網(wǎng)發(fā)電原理圖與測試端子

• 配備接線盒與接線端子，便于學(xué)生實操

• 集成數(shù)字顯示交直流電壓電流表，實時監(jiān)測系統(tǒng)電氣參數(shù)

• 支持多種通訊接口，具備上位機(jī)監(jiān)控功能

三、系統(tǒng)單元組成

1. 并網(wǎng)控制單元

位于演示臺內(nèi)，通過開關(guān)控制實現(xiàn)逆變器的同步并網(wǎng)運(yùn)行。設(shè)有單獨(dú)計量通道，支持?jǐn)?shù)據(jù)比對與采集。集成大風(fēng)卸荷保護(hù)電路，與逆變器協(xié)同實現(xiàn)系統(tǒng)安全控制。

2. 風(fēng)機(jī)卸荷單元

位于演示臺內(nèi)，連接至發(fā)電機(jī)控制器，對風(fēng)機(jī)輸出的三相交流電進(jìn)行整流、調(diào)節(jié)與控制，為并網(wǎng)逆變器提供穩(wěn)定輸入，并在大風(fēng)情況下實現(xiàn)卸荷保護(hù)。

3. 開關(guān)控制單元

所有內(nèi)外單元引線均經(jīng)隔離開關(guān)連接至跳線端子，具備漏電、短路、過流、過熱等多重保護(hù)機(jī)制，確保實驗過程安全。

4. 風(fēng)機(jī)連接單元

面板示意接線，各單元經(jīng)隔離開關(guān)接至跳線端子，學(xué)生可通過跳線自由切換并觀測各風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)。

5. 顯示單元

• A 演示臺顯示單元：通用顯示包括設(shè)備溫度、室內(nèi)溫濕度、時鐘、逆向電量計量。

• 功率顯示：支持3位切換顯示有功功率。

• 專項顯示：風(fēng)速LED、風(fēng)向日期LCD顯示，風(fēng)機(jī)限流卸荷LED指示。

四、監(jiān)控單元

系統(tǒng)配置高性能工業(yè)控制PC機(jī)作為監(jiān)控主機(jī)，搭載多機(jī)版監(jiān)控軟件，支持RS-232/RS-485通訊，實時獲取1KW永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)實驗系統(tǒng)的各項運(yùn)行數(shù)據(jù)。

監(jiān)控軟件功能

• 實時監(jiān)測并網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，支持歷史數(shù)據(jù)與故障記錄查詢

• 每5分鐘自動存儲一次系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括環(huán)境參數(shù)與故障信息

• 數(shù)據(jù)存儲容量可支持連續(xù)20年以上運(yùn)行記錄

五、售后服務(wù)

• 提供完整使用手冊

• 提供系統(tǒng)操作與維護(hù)培訓(xùn)

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