風力發(fā)電系統(tǒng)教學實驗平臺

KCTF-19型風力發(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)是由風力發(fā)電單元、充電單元、電力蓄能單元、逆變模塊、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。

一、教學特點

1、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。

2、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。

3、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)。

4、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。

5、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。

6、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(shù)條件

（一）風力系統(tǒng)

1、風輪直徑：1.65(m)

2、啟動風速：1.5(m/s)

3、額定風速：12(m/s)

4、安全風速：35(m/s)

5、工作形式：上風式永磁同步發(fā)電機

6、風葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針

7、風葉數(shù)量：3（片）    

8、風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料

9、電機材料：鋁合金&不銹鋼

（二）模擬風洞：

1、風量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa

2、電壓：三相四線 380VAC

3、功率：2.2kW

4、調(diào)速單元：3KW 矢量變頻器，輸出頻率：0-100Hz

（三）充電系統(tǒng)

1、額定功率：400(W)

2、額定電壓：12/24(V)

3 、額定電流：33.3/16.7（A）

（四）電力蓄能系統(tǒng)（機內(nèi)）

1、儲能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池

2、額定電壓：12V

3 、額定容量：55Ah

充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為5.6A

（五）逆變模塊系統(tǒng)（機內(nèi)）

1 、直流輸入電壓：10.5～16.8 VDC

2 、額定蔬出功率：300W

3、輸出電壓：110/220VAC

4、輸出波形：純正弦波

5、輸出頻率：50Hz

6、工作效率：85%

7、功率因數(shù)：>0.88

8、波形失真率≤5%

9、工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃

10、相對濕度：﹤90﹪（25℃）

11、保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護

（六）控制模塊系統(tǒng)

1、工作電壓：12VDC

2、充電功率：500W

3、光伏功率：100W

4、風機功率：400W

5、充電方式：PWM脈寬調(diào)制

6、充電最大電流 16.5A

7、過放保護電壓 10.5V 

8、過放恢復電壓 12.6V

9 、輸出保護電壓 16.2V

10、 卸載開始電壓（出廠值）15V

11、卸載開始電流（出廠值） 12A

12、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>

（七）負載模塊裝置系統(tǒng)

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

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

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

4、交流LED燈×1個，交流節(jié)能燈×1個

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

（八）顯示裝置系統(tǒng)

 1、直流電流表：× 1個，20A， 顯示模式︰0.5”LED

2 、直流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED

3、交流電壓表：× 1個，500V，顯示模式︰0.5”LED

4、交流電流表：× 1個，5A，  顯示模式︰0.5”LED

5、交流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED

6、 交流電流表：× 1個，50A， 顯示模式︰0.5”LED

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

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

 9、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

（九）電氣開關(guān)操作柜

   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。

（十） 監(jiān)控軟件

1、PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機、監(jiān)控軟件。

2、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）

三、教學項目及實驗內(nèi)容

1.風力發(fā)電基礎理論原理性實驗

2.風力發(fā)電系統(tǒng)設計實驗

3.風力發(fā)電基礎理論與應用技術(shù)仿真實驗

4.風力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗

5.風力發(fā)電控制技術(shù)實驗

6.風力發(fā)電電力電子實驗

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

8.過風速報警、欠風速報警、液晶顯示風速

9.風力發(fā)電系統(tǒng)的直接負載實驗

10.風力發(fā)電系統(tǒng)的風速變化影響實驗

11.限速機械保護系統(tǒng)原理實驗

12.限速電控保護系統(tǒng)原理實驗

13.風機過功率保護實驗

14.風機超速保護實驗

15.不同轉(zhuǎn)速下風力發(fā)電曲線實驗

16.風況檢測實驗

17.獨立風機系統(tǒng)實驗

  18. 綜合實驗。

四、主要設備清單