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風力發電與風光互補實訓室建設方案，風光互補實驗室配置

ZR-2KW室內模擬風力發電系統

 
一、系統概述
2KW室外風力發電系統是由室外永磁風力發電機，塔架、拉索，室外防雷箱，保護開關、整流器、卸荷器，蓄電池組，DC/DC變換器，離網逆變器，三相交流異步電動機，操作控制臺（監控系統）等組成。系統采用異步變頻拖動單元，寬范圍模擬風力發電機運行轉速，用戶可根據需要調節拖動單元轉速來達到模擬風速變化引起的發電機轉速變化。可模擬實際風力發電機運行的工藝特點和控制要求。系統各部件均為真實產品，可完成風力發電的全過程實驗項目，是職高、大學、研究生以風力發電為主課題的研究和培訓、教學以及畢業設計的理想產品。


二、教學及研究實訓項目
2、1、永磁同步風力發電機控制運行過程風能量變換演示和實驗
   實驗1、風速即轉速與與出功率關系實驗
   實驗2、發電機轉速與輸出電壓關系實驗
   實驗3、發電機轉速與輸出電流關系實驗
   實驗4、發電機轉速與輸出電壓頻率關系實驗
   實驗5、水平軸發電機在不同的風速的情況變換功率實驗
   實驗6、風力發電系統接線實驗
   實驗7、永磁同步風力發電機并網過程實驗
   實驗8、永磁同步風力發電機在不同風速情況下帶載實驗
   實驗9、運行過程中的各種保護實驗
   實驗10、運行液壓塔架系統實訓及研究
   實驗11、永磁同步風力發電機接線形式實訓；
   實驗12、永磁同步風力發電機空載運行實訓；
   實驗13、變頻拖動發電過程實驗；
   實驗14、永磁同步風力發電機連續運行實驗；
   實驗15、拖動發電過程中轉距模擬實驗；
2、2、永磁風力發電技術條件（單相輸出）
   ◆ 風機輸出電壓  220VAC
   ◆ 風機輸出功率  1臺/2KW
   ◆ 風機最大輸出功率 2.5KW
   ◆ 通訊接口 RS-485/RS-232 
   ◆ 泄荷器:開始卸載電流9.6A,PWM卸載控制風機限流,風機自動剎車和手動剎車.
3、3、風機充電控制技術條件（單相輸出）
   ◆ 風機輸出電壓 220VDC
   ◆ 風機輸出功率 1臺/2KW
   ◆ 額定工作電流 9A/2000W
   ◆ 風機最大輸入電流 11A
   ◆ 卸載開始電壓 370V
   ◆ 卸載開始電流 9.6A
   ◆ 顯示方式LCD（液晶屏顯示）
   ◆ 顯示內容 風機電壓、風機電流、風機功率
3、4、產品特點及功能
3、4、1、風力發電機
 風力發電機額定功率為2000W,風葉采用三碳光纖化合物為材料，發電機體積小、重量輕而且發電效率高。獨特的電磁力矩設計技術有效保證了在微風中便能啟東運行，全部采用優質鋁合金精密壓鑄部件與不銹鋼配件，整機重量輕巧。
3、4、2、控制逆變模塊
   采用日本三菱第五代智能功率模塊；DSP芯片控制；功率點跟蹤技術；高效率；完善的保護功能；按照IEE929-2000和UL1741標準設計； 安裝調試簡便； 可通過液晶和按鍵設定運行參數。
3、4、3、實驗模塊
   并網發電原理圖，測試端子；接線盒，接線端子；數顯交直流電壓電流表，實時顯示系統電參數的情況；含有多種通訊接口，上位機監控功能
3、4、4、蓄電池
   采用膠體蓄電池，具有比較好的深循環能力，有著很好的過充和過放能力，具有特殊的工藝設計和膠體電解質保證的長壽命電池，適用不同的環境要求，如高海拔，高溫，低溫等不同的條件下都能正常使用的電池。稱之為固有的“免”維護特性及對環境較少污染的特點。
三、系統單元組成
永磁風力發電機整機模擬系統包括操作臺柜、2.2KW拖動變頻器、2.2KW三機異步電動機、同軸連接器、永磁同步發電機、配電及控制單元，整流器、蓄電池組、DC/DC變換器、驅動變頻器、交流電機（離線負載系統）、按鈕、指示燈、測控儀表、監控系統等組成。

3、1、控制單元（演示臺內）：系統根據演示單元的需要，通過開關單元的開和關，實現充電、逆變、變頻調速等運行，配備同時單獨計量通道，并滿足數據對比和采集。
   風機電源控制，單獨設計有一套大風卸荷保護電路，與逆變電源結合使用。
3、2、風機卸荷單元（演示臺內）：風力發電機輸出端口，連于發電機控制器，對風機所發的三相交流電進行整流，調整并控制，然后供給并網逆變器進行并網和系統在大風時的卸荷和其他保護。
3、3、開關控制單元（演示臺）：所有演示系統內外單元的引線經隔離開關接至各自的跳線端子上，在實驗過程中，一旦發生漏電、短路、過流、過熱情況，開關自動斷開電源，起到保護儀器儀表和人身的安全。
3、4、 風機連接單元（匯流箱     演示臺）：
   示意接線面板上,單元部分的引線經隔離開關接至各自的跳線端子，根據演示的需要，可以用跳線自由地查看風機運行的工作狀態
3、5、DC/DC變換單元
   直流電壓變換器(DC／DC變換器)具有變換阻抗的作用，既可起到發電機與負載之間的電壓匹配作用，也能通過改變直流電壓變換器的輸入阻抗，使發電機處于最大輸出電功率狀態。
3、6、離網逆變單元
   將蓄電池經由DC/DC變換后的直流電，轉換為三相交流電，驅動三相異步電動機運行。
3、7、變頻驅動單元
   對DC/DC轉換后的交流電進行變頻調制后驅動三相異步電動機運行，用作三相異步電動機的調速實驗。
3、8、基座
系統尺寸：1.8m×0.6m×0.7m范圍內；底座的設計與系統設計過程中采用的具體器件有關，可以根據器件及客戶需求最終確定結構尺寸及加工。
3、9、演示臺顯示單元
   通用部分：設備工作溫度、室內溫度/濕度/時鐘、逆向電量計量。
   通用1套3位切換顯示：有功功率.
   單獨顯示：風速、風向、日期LCD顯示、風機限流卸荷LED指示。
四、監控單元
   監控裝置包括監控主機、監控軟件和顯示設備。本系統采用高性能工業控制PC機作為系統的監控主機，配置多機版監控軟件，采用標準RS-232或RS-485通訊方式，可以實時獲取所有風力發電的運行參數和工作數據。
4、1、 監控軟件
◆ 監控主機同時提供對外的數據接口，即用戶可以通過計算機實時查看整個電源系統的實時運行數據以及歷史數據和故障數據。
◆ 可每隔5分鐘存儲一次電站實驗所有運行數據，包括實時存儲環境數據、故障數據等參數。
◆ 可連續存儲20年以上的電站實驗所有的運行數據和故障紀錄。
五、 售后服務
◆ 使用手冊
◆ 產品培訓
 
配置清單

ZR-FGB500C風光互補微網機電實訓系統

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