風(fēng)力發(fā)電及風(fēng)光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備
太陽能風(fēng)光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)
風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)教室和太陽能發(fā)電實(shí)驗(yàn)臺(tái)是利用大自然的風(fēng)和太陽光組成的新能源教學(xué)實(shí)驗(yàn)室,太陽能風(fēng)光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)具有綠色,環(huán)保、低碳、不需資源分配等優(yōu)點(diǎn)。在當(dāng)今世界能源戰(zhàn)略儲(chǔ)備中,已經(jīng)得到了最廣泛的應(yīng)用。我公司結(jié)合多年在新能源行業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),針對技術(shù)職業(yè)學(xué)院、大學(xué)研究生、企業(yè)項(xiàng)目經(jīng)理和技工培訓(xùn)的需求,而專門研制生產(chǎn),主要推出太陽能和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)教學(xué)實(shí)訓(xùn)臺(tái)。
儀器設(shè)備名稱 |
風(fēng)力發(fā)電及風(fēng)光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) |
主要功能 |
1、開放式雙饋風(fēng)力發(fā)電仿真平臺(tái)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)平臺(tái)認(rèn)知實(shí)驗(yàn) 2、三相交流負(fù)載實(shí)驗(yàn) 3、三相異步電機(jī)電動(dòng)實(shí)驗(yàn) 4、三相交流變頻輸出實(shí)驗(yàn) 5、風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速變化模擬控制實(shí)驗(yàn) 6、雙饋電動(dòng)機(jī)電動(dòng)實(shí)驗(yàn) 7、亞同步并網(wǎng)實(shí)驗(yàn) 8、同步并網(wǎng)實(shí)驗(yàn) 9、超同步并網(wǎng)實(shí)驗(yàn) 10、亞同步離網(wǎng)實(shí)驗(yàn) 11、風(fēng)力發(fā)電控制策略及編程實(shí)驗(yàn) 12、最大風(fēng)能跟蹤實(shí)驗(yàn) 13、最大功率跟蹤MPPT原理及控制實(shí)驗(yàn) 14、有功、無功解耦控制實(shí)驗(yàn) 15、并網(wǎng)及功率輸送實(shí)驗(yàn) 16、電能質(zhì)量分析實(shí)驗(yàn) 風(fēng)光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 1、太陽能電池板追日跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)試與編程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn); 3、環(huán)境對光伏能量轉(zhuǎn)換影響實(shí)驗(yàn); 4、風(fēng)速與輸出功率關(guān)系實(shí)驗(yàn); 5、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓、電流、功率關(guān)系實(shí)驗(yàn); 6、風(fēng)光互補(bǔ)控制器工作原理及性能測試實(shí)驗(yàn); 7、風(fēng)光互補(bǔ)控制器手動(dòng)調(diào)節(jié)占空比測量光伏和輸出電壓、電流實(shí)驗(yàn); 8、風(fēng)光互補(bǔ)最大功率跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn); 9、風(fēng)光互補(bǔ)控制器安全保護(hù)及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);(包括風(fēng)機(jī)電壓、太陽能電池板電壓、蓄電池電壓、蓄電池充放電電流、蓄電池的荷電狀態(tài)顯示) 10、風(fēng)光互補(bǔ)控制器通信測量實(shí)驗(yàn) ; 11、PWM輸出實(shí)驗(yàn); 12、功率開關(guān)MOS管控制負(fù)載驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn); 13、蓄電池充電控制算法實(shí)驗(yàn); 14、蓄電池過放保護(hù)算法實(shí)驗(yàn); 15、蓄電池過充保護(hù)算法實(shí)驗(yàn); 16、直流負(fù)載輸出控制實(shí)驗(yàn); 17、時(shí)控負(fù)載輸出實(shí)驗(yàn); 18、光控負(fù)載輸出實(shí)驗(yàn); 19、時(shí)控+光控負(fù)載輸出實(shí)驗(yàn); 20、風(fēng)機(jī)自動(dòng)卸荷保護(hù)算法實(shí)驗(yàn); 21、風(fēng)電變化自動(dòng)功率跟蹤實(shí)驗(yàn); 22、光伏變化自動(dòng)功率跟蹤實(shí)驗(yàn); 23、離網(wǎng)逆變器安裝調(diào)試與系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn); 24、離網(wǎng)逆變器參數(shù)設(shè)置與電能質(zhì)量分析實(shí)驗(yàn); 25、離網(wǎng)逆變器安全保護(hù)及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn); 26、離網(wǎng)逆變器通信測量實(shí)驗(yàn); 27、并網(wǎng)逆變器安裝調(diào)試與系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn); 28、并網(wǎng)逆變器參數(shù)設(shè)置與電能質(zhì)量分析; 29、并網(wǎng)逆變器安全保護(hù)及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn); 30、并網(wǎng)逆變器通信測量實(shí)驗(yàn); 31、孤島效應(yīng)實(shí)驗(yàn); 32、太陽能發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行與聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn); 33、風(fēng)電場發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行與聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn); 34、風(fēng)光互補(bǔ)綜合MPPT算法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn); 35、風(fēng)力發(fā)電機(jī)側(cè)風(fēng)偏航控制程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn); 36、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電能源監(jiān)控管理系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 2、主要的建設(shè)內(nèi)容 隨著現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及施工工藝都在發(fā)生變化,不斷有新的技術(shù)規(guī)范出臺(tái)。社會(huì)上急需一大批具備適度基礎(chǔ)理論知識(shí),實(shí)用技術(shù)知識(shí)面寬,工程實(shí)踐能力強(qiáng),能適應(yīng)電氣領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展需要的高等技術(shù)應(yīng)用型人才?!?span style="font-family:宋體;font-size:12.0000pt;">風(fēng)力發(fā)電和風(fēng)光互補(bǔ)”技術(shù)是現(xiàn)代電氣工程技術(shù)人員必須掌握的內(nèi)容之一。 3、建設(shè)目標(biāo)等 該裝置能滿足高等院?!半姍C(jī)與電力拖動(dòng)”、“電力系統(tǒng)分析”等課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)的要求,同時(shí)能夠讓學(xué)生獨(dú)立自主進(jìn)行動(dòng)手實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。
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主要技術(shù)參數(shù) |
一、開放式雙饋風(fēng)力發(fā)電仿真平臺(tái)系統(tǒng)要求 3kw雙饋模擬風(fēng)機(jī)組技術(shù)要求 1、采用一臺(tái)變頻調(diào)速三相異步電機(jī)帶動(dòng)一臺(tái)雙饋發(fā)電機(jī)運(yùn)行。 2、異步電動(dòng)機(jī)功率為3-6kw,異步電機(jī)變頻器功率:3-6kw。雙饋發(fā)電機(jī)的功率為3-6kw。 3、異步電動(dòng)機(jī)和雙饋發(fā)電機(jī)安裝在同一個(gè)底座上,使用聯(lián)軸器相連接。采雙饋4極發(fā)電機(jī),測速采用增量式光電編碼器實(shí)時(shí)測量電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置。 4、機(jī)組采用單獨(dú)的風(fēng)機(jī)調(diào)速器,調(diào)速器配合上位機(jī)、整流器、變頻器用來實(shí)現(xiàn)定槳距變速恒頻發(fā)電機(jī)功率最大追蹤。須詳細(xì)描述調(diào)速器的工作原理,通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等。 模擬雙饋勵(lì)磁控制柜(含代碼開放) 1、機(jī)側(cè)PWM勵(lì)磁控制柜為轉(zhuǎn)子繞組提供勵(lì)磁電流,采用DSP控制器,運(yùn)行電網(wǎng)電壓定向矢量控制模型。 2、PWM變換器可以根據(jù)需要工作在整流狀態(tài)或逆變狀態(tài),能量可以雙向流動(dòng),定子側(cè)電流和網(wǎng)側(cè)電流的大小和功率因數(shù)都是可調(diào)的,整個(gè)雙PWM變換器可以工作在四象限狀態(tài)。 3、勵(lì)磁控制柜通過PWM勵(lì)磁變頻器在電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組中施加三相低頻交流電實(shí)現(xiàn)的。調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流頻率,可以確保定子側(cè)輸出頻率保持恒定;響應(yīng)文件技術(shù)方案中須詳細(xì)闡述整個(gè)機(jī)側(cè)控制的實(shí)現(xiàn)原理和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 4、勵(lì)磁控制柜:須提供全套硬件原理圖和pcb圖紙和底層驅(qū)動(dòng)源代碼,CCS主程序工程文件(可直接編譯、仿真、燒寫等),開放控制DSP仿真接口,可以進(jìn)行二次開發(fā)。提供廠家源代碼開放承諾書以及源代碼開放列表。 5、柜體采用標(biāo)準(zhǔn)電力柜。 模擬雙饋網(wǎng)側(cè)逆變柜(含代碼開放) 1、變流柜功率為3-5KW,采用工頻隔離變壓器設(shè)計(jì),保護(hù)功能完善,系統(tǒng)可靠性高,模塊化設(shè)計(jì)便于安裝維護(hù)。 2、需采用32位專用MCU芯片,具備浮點(diǎn)運(yùn)算功能,技術(shù)方案中無功功率可調(diào),功率因數(shù)范圍超前0.9至滯后0.9。響應(yīng)文件技術(shù)方案中必須詳細(xì)闡述整個(gè)網(wǎng)側(cè)逆變的實(shí)現(xiàn)原理和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 3、采用智能功率模塊,轉(zhuǎn)換效率高。先進(jìn)的MPPT控制算法,適時(shí)追蹤最大輸出功率。 4、純正弦波輸出,自動(dòng)同步并網(wǎng),電流諧波含量小,對電網(wǎng)無污染、無沖擊;主動(dòng)+被動(dòng)的雙重檢測技術(shù),實(shí)現(xiàn)反孤島運(yùn)行控制,保護(hù)和報(bào)警功能,配備RS232/RS485等通信接口,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視。 5、逆變柜:必須提供全套硬件原理圖和pcb圖紙和底層驅(qū)動(dòng)源代碼,CCS主程序工程文件(可直接編譯、仿真、燒寫等),開放控制DSP仿真接口,可以進(jìn)行二次開發(fā)。響應(yīng)文件須提供廠家源代碼開放承諾書以及源代碼開放列表。 6、控制界面:主機(jī)采用工控機(jī),硬盤不小于500G,內(nèi)存不小于2G,至少8串口和1個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口;顯示器采用19英寸以上液晶顯示屏;具備統(tǒng)管整個(gè)系統(tǒng)的功能,設(shè)置總開關(guān)、分開關(guān)、啟動(dòng)、停止等按鍵。 7、柜體柜體采用標(biāo)準(zhǔn)電力柜。 雙饋式風(fēng)力能源監(jiān)控軟件
1、主界面,顯示系統(tǒng)工作的運(yùn)行信息以及運(yùn)行狀態(tài)、所有實(shí)驗(yàn)控件、系統(tǒng)的啟??丶?、以及實(shí)時(shí)的電壓電流波形控件; 二、開放式風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 技術(shù)要求 1、模擬追日光伏發(fā)電系統(tǒng): 采用接近太陽光光譜的模擬太陽光源追日系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場白晝仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境和智能控制,使得實(shí)驗(yàn)隨時(shí)都可以進(jìn)行,而不需要受天氣變化的限制。 1.1光伏電池組件 采用4塊光伏電池組件并聯(lián)組成光伏電池方陣。 額定功率:Pm=4*20W 工作電壓:Vmp=18.0V 開路電壓:Voc=22.30V 短路電流:Isc=1.30A 連續(xù)過載能力:≥110% 瞬時(shí)過載能力:≥150%,10秒 1.2追日裝置 模擬光源功率:≥2*300W 追日方式:雙軸,俯仰±60°,旋轉(zhuǎn)360° 追日精度:≤ ±0.3° 追日傳感器: ≤0.1°,采用PE濾光材料 2、偏航變換風(fēng)電場系統(tǒng);(風(fēng)向、風(fēng)速變化及控制) 2.1風(fēng)力發(fā)電機(jī) 額定功率:不小于300W 輸出(整流)電壓:≥ +12V 葉片旋轉(zhuǎn)直徑:1.0-1.5m 葉片數(shù)量:3個(gè) 啟動(dòng)風(fēng)速:≥1m/s,切入風(fēng)速:≥1.5m/s ,安全風(fēng)速:≥25 m/s。 偏航:程序控制自動(dòng)偏航; 偏航電機(jī):工作電壓(DC 12V)、轉(zhuǎn)速(5rpm) 2.2側(cè)風(fēng)偏航系統(tǒng) 采用可變尾翼控制,根據(jù)風(fēng)力大小實(shí)現(xiàn)側(cè)風(fēng)偏航,自動(dòng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的風(fēng)力發(fā)電角度,0-90°變換。 2.3風(fēng)源模擬裝置 流量:≥2100m3/h 電壓: 380V(由變頻器控制) 全壓:≥200Pa 頻率:50Hz 功率:≥0.37Kw 轉(zhuǎn)速:1400r/min 軸流風(fēng)機(jī)支架,軸流風(fēng)機(jī)框罩 3、風(fēng)電場控制系統(tǒng): 采用PLC控制器,實(shí)現(xiàn)控制整個(gè)側(cè)風(fēng)偏航,控制風(fēng)場的運(yùn)動(dòng)。 4、開放式風(fēng)光互補(bǔ)控制器系統(tǒng); 需提供各功能模塊詳細(xì)說明,響應(yīng)文件附模塊圖片予以佐證 4.1、RS485通訊功能: 支持包括MODBUS在內(nèi)的多種通信協(xié)議并能與上位機(jī)進(jìn)行通訊的參考程序,上位機(jī)可通過RS485通訊接口從控制器讀取當(dāng)前電池電壓、電池輸入輸出電流、電池電量狀況、風(fēng)電輸入電壓、風(fēng)電輸入電流、系統(tǒng)時(shí)間、風(fēng)力發(fā)電機(jī)板溫度、風(fēng)電輸入功率、光伏輸入電壓、光伏輸入電流、系統(tǒng)時(shí)間、電池板溫度、光伏輸入功率數(shù)據(jù);上位機(jī)還可以通過RS485通訊接口對控制器進(jìn)行一些主要參數(shù)的設(shè)置如:電池標(biāo)稱容量、過放保護(hù)極限電壓、過充保護(hù)極限電壓、系統(tǒng)時(shí)間、設(shè)備站號(hào)等。 4.2、液晶顯示和參數(shù)設(shè)置功能: 采用獨(dú)立的控制器系統(tǒng),配置LCD顯示屏,通過按鍵在屏幕上切換顯示電池電壓、電池輸入輸出電流、電池電流狀況、風(fēng)電輸入電壓、風(fēng)電輸入電流、系統(tǒng)時(shí)間、風(fēng)力發(fā)電機(jī)板溫度、風(fēng)電輸入功率、光伏輸入電壓、光伏輸入電流、系統(tǒng)時(shí)間、電池板溫度、光伏輸入功率數(shù)據(jù);實(shí)現(xiàn)控制器主要參數(shù)的設(shè)置如:電池標(biāo)稱容量、過放保護(hù)極限電壓、過充保護(hù)極限電壓、系統(tǒng)時(shí)間、設(shè)備站號(hào)等。配置手動(dòng)改變控制風(fēng)電和光伏輸入的信號(hào)的占空比功能,進(jìn)而改變風(fēng)電和光伏輸入電壓電流。提供控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)制動(dòng)啟停功能。 4.3、系統(tǒng)保護(hù)和報(bào)警功能: 配置蓄電池反接保護(hù)、蓄電池過充過放保護(hù)、充放電過流保護(hù)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的手動(dòng)緊急制動(dòng)功能、系統(tǒng)防雷防浪涌功能、過溫保護(hù)并提供紅燈報(bào)警。 配置系統(tǒng)輔助保護(hù)電路功能,采用獨(dú)立的CPU控制,對控制器系統(tǒng)進(jìn)行必要的保護(hù)。開放控制器核心控制程序進(jìn)行二次開發(fā)時(shí),提供系統(tǒng)的硬件保護(hù)。 4.4、開放式獨(dú)立核心板設(shè)計(jì): 控制器控制單支持DSP、單片機(jī)等,可升級的獨(dú)立核心板模式設(shè)計(jì)。支持二次開發(fā)平臺(tái),開放底層硬件結(jié)構(gòu),軟件設(shè)計(jì)流程。 4.5、豐富的波形測試功能: 支持PWM波形、功率等測試平臺(tái)。 5、開放式離網(wǎng)逆變器系統(tǒng): 需提供各功能模塊詳細(xì)說明,附模塊圖片予以佐證 5.1、RS485通訊功能: 具備RS485通訊接口,能支持包括MODUS在內(nèi)的多種通信協(xié)議并能與上位機(jī)進(jìn)行通訊的參考程序,上位機(jī)可通過RS485通訊接口從控制器讀取當(dāng)前電池電壓、電池輸入輸出電流、電池電量狀況、風(fēng)電輸入電壓、風(fēng)電輸入電流、系統(tǒng)時(shí)間、風(fēng)力發(fā)電機(jī)板溫度、風(fēng)電輸入功率數(shù)據(jù);上位機(jī)也可以通過RS485通訊接口對控制器進(jìn)行一些主要參數(shù)的設(shè)置如:電池標(biāo)稱容量、過放保護(hù)極限電壓、過充保護(hù)極限電壓、系統(tǒng)時(shí)間、設(shè)備站號(hào)等。 5.2、液晶顯示和參數(shù)設(shè)置功能: 控制器配置LCD顯示屏,通過按鍵在屏幕上切換顯示電池電壓、電池輸入輸出電流、電池電流狀況、風(fēng)電輸入電壓、風(fēng)電輸入電流、系統(tǒng)時(shí)間、風(fēng)力發(fā)電機(jī)板溫度、風(fēng)電輸入功率數(shù)據(jù);實(shí)現(xiàn)控制器主要參數(shù)的設(shè)置如:電池標(biāo)稱容量、過放保護(hù)極限電壓、過充保護(hù)極限電壓、系統(tǒng)時(shí)間、設(shè)備站號(hào)等。配置手動(dòng)改變控制風(fēng)電輸入的信號(hào)的占空比功能,進(jìn)而改變風(fēng)電輸入電壓電流。提供控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)制動(dòng)啟停功能。 5.3、系統(tǒng)保護(hù)和報(bào)警功能: 配置蓄電池反接保護(hù)、蓄電池過充過放保護(hù)、充放電過流保護(hù)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的手動(dòng)緊急制動(dòng)功能、系統(tǒng)防雷防浪涌功能、過溫保護(hù)并提供紅燈報(bào)警。 配置系統(tǒng)輔助保護(hù)電路功能,由獨(dú)立的CPU控制,對控制器系統(tǒng)進(jìn)行必要的保護(hù)。開放控制器核心控制程序進(jìn)行二次開發(fā)時(shí),提供系統(tǒng)的硬件保護(hù)。 5.4、開放式獨(dú)立核心板設(shè)計(jì): 控制器控制單支持DSP、單片機(jī)等,可升級的獨(dú)立核心板模式設(shè)計(jì)。支持二次開發(fā)平臺(tái),開放底層硬件結(jié)構(gòu),軟件設(shè)計(jì)流程。 5.5、豐富的波形測試功能: 支持SPWM波形、死區(qū)時(shí)間、基波等測試平臺(tái)。 5.6、市電互補(bǔ)功能: 新能源產(chǎn)生的電(如太陽能,風(fēng)能產(chǎn)生的電)與市電共同接,多數(shù)情形下不使用市電,在另外的一種能源產(chǎn)生的電不能保證使用的情況下自動(dòng)切換到市電,實(shí)現(xiàn)節(jié)能功能。 5.7、技術(shù)參數(shù):
1)額定輸入電壓:24V±3% 6、并網(wǎng)逆變器系統(tǒng): 1)最大輸入電壓:≥直流 30V; 2)輸入電壓范圍:DC12~28V 3)標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍:180V~260V; 4)頻率范圍:50HZ±5%; 5)輸出功率:≤200W 6)反相保護(hù),島效應(yīng)保護(hù) (以上數(shù)據(jù)均為最低要求,廠商須提供具體參數(shù)) 7、PLC可編程控制模塊: 8、數(shù)據(jù)采集和顯示系統(tǒng): 面板提供系統(tǒng)原理,配置:直流儀表模塊(電壓表、電流表、具有通信接口)、交流儀表模塊(電壓表、電流表、功率表三合一、具有通信接口)、開放式離網(wǎng)逆變器參數(shù)獨(dú)立顯示、開放式并網(wǎng)逆變器參數(shù)獨(dú)立顯示、開放式風(fēng)力控制器參數(shù)獨(dú)立顯示。 9、電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng): 配置工業(yè)級彩色觸摸屏,具備發(fā)電系統(tǒng)人機(jī)通訊界面平臺(tái),支持發(fā)電模塊、輸電模塊和負(fù)載模塊的通訊并監(jiān)控系統(tǒng)各模塊的運(yùn)行過程,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)電。 10、模擬負(fù)載模塊: 直流負(fù)載:LED燈12V/3W、 風(fēng)機(jī)12V/3W等 交流負(fù)載:LED燈220V/5W、風(fēng)機(jī)220V/5W等 11、模擬電源模塊:輸出電壓:5V-32V;額定輸出功率:≥50 W 12、蓄電池儲(chǔ)能模塊:12V/17AH×4 13、機(jī)柜:采用標(biāo)準(zhǔn)電力柜,后側(cè)為開放式實(shí)驗(yàn)區(qū),前側(cè)為控制與顯示區(qū)。 |
備注 |
1、 所有設(shè)備必須注明生產(chǎn)廠家、型號(hào)和詳細(xì)技術(shù)參數(shù)。 |