風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

一、系統(tǒng)概述

風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是由室外風(fēng)力發(fā)電機(jī)、塔架、拉索，室外防雷箱，控制器、卸荷器，逆變模塊，蓄能模塊，負(fù)載實(shí)驗(yàn)?zāi)K，主操作控制臺(tái)等組成，系統(tǒng)能進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電相關(guān)全過程實(shí)驗(yàn)，是職高、大學(xué)、研究生以風(fēng)力發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)、教學(xué)的理想產(chǎn)品。

教學(xué)特點(diǎn)

?  系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。

?  系統(tǒng)采用數(shù)字化DSP技術(shù)，對(duì)蓄電池充放電進(jìn)行全智能化的管理。

?  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(shí)了解系統(tǒng)工作狀態(tài)。

?  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。

?  風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可以讓實(shí)訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動(dòng)，使用簡(jiǎn)便、節(jié)能環(huán)保、無污染。

?  增加分布式發(fā)電原理與實(shí)驗(yàn)?zāi)K，讓學(xué)生增加對(duì)新知識(shí)的理解

二、系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)條件

1.風(fēng)力系統(tǒng)

?  風(fēng)輪直徑：1.65(m)

?  啟動(dòng)風(fēng)速：1.5(m/s)

?  額定風(fēng)速：12(m/s)

?  安全風(fēng)速：35(m/s)

?  工作形式：永磁同步發(fā)電機(jī)

?  風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時(shí)針

?  風(fēng)葉數(shù)量：3（片）   

?  風(fēng)葉材料：玻璃增強(qiáng)聚丙烯材料

?  電機(jī)材料：鋁合金&不銹鋼

?  塔桿高度：0.85m

?  模擬風(fēng)洞：風(fēng)量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa，2.2kW；

2.充電系統(tǒng)

?  額定功率：400(W)

?  額定電壓：12(V)

?  額定電流：33.3（A）

3.電力蓄能系統(tǒng)（機(jī)內(nèi)）

?  儲(chǔ)能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池

?  額定電壓：12V

?  額定容量：55Ah

?  充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為5.6A

4.逆變模塊系統(tǒng)（機(jī)內(nèi)）

?  直流輸入電壓：10.5～16.8 VDC

?  額定蔬出功率：300W

?  輸出電壓：110/220VAC

?  輸出波形：純正弦波

?  輸出頻率：50Hz

?  工作效率：85%

?  功率因數(shù)：>0.88

?  波形失真率≤5%

?  工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃

?  相對(duì)濕度：﹤90﹪（25℃）

?  保護(hù)功能：極性反接、短路、過熱、過載保護(hù)

5.控制模塊系統(tǒng)

?  工作電壓：12VDC

?  充電功率：1000W

?  光伏功率：150W

?  風(fēng)機(jī)功率：650W

?  充電方式：PWM脈寬調(diào)制

?  充電最大電流 16.5A

?  過放保護(hù)電壓 10.5V 

?  過放恢復(fù)電壓 12.6V

?  輸出保護(hù)電壓 16V

?  卸載開始電壓（出廠值）14.5V

?  卸載開始電流（出廠值） 22A

?  控制器設(shè)有蓄電池過充、過放電保護(hù)、蓄電池開路保護(hù)、負(fù)載過電壓保護(hù)、輸出短路保護(hù)、電池接反保護(hù)、欠壓和過壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償?shù)裙δ埽?/span>

6.負(fù)載模塊裝置系統(tǒng)

?  風(fēng)扇：×1個(gè)，額定電壓：12/12V，工作電流：1.25A，功率：15W

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

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

?  交流LED燈×1個(gè)，交流節(jié)能燈×1個(gè)

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

7.顯示裝置系統(tǒng)

?  直流電流表：× 1個(gè)，20A， 顯示模式︰0.5”LED

?  直流電壓表：× 1個(gè)，50V， 顯示模式︰0.5”LED

?  交流電壓表：× 1個(gè)，500V，顯示模式︰0.5”LED

?  交流電流表：× 1個(gè)，5A，  顯示模式︰0.5”LED

?  交流電壓表：× 1個(gè)，50V， 顯示模式︰0.5”LED

?  交流電流表：× 1個(gè)，50A， 顯示模式︰0.5”LED

?  時(shí)間、溫/濕度表：× 1個(gè)，-20～99.9℃  顯示時(shí)間，室內(nèi)溫、濕度

?  風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速表：× 1個(gè)，5A，  顯示模式︰0.5”LED

?  風(fēng)速風(fēng)向儀：風(fēng)速：0～45M/S

               風(fēng)向：0～360°

               精度±0.3M/S±3°

               工作電源：AC220V，50HZ，DC12V可選

               過風(fēng)速報(bào)警、欠風(fēng)速報(bào)警、液晶顯示風(fēng)速、配有與PC通訊的接口

8.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(fēng)機(jī)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(fēng)光互補(bǔ)控制器、風(fēng)速儀、鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速。

    8.1智慧教室綜合測(cè)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用一體化設(shè)計(jì)，要求所有功能集中在一塊核心控制器上，禁止采用多種模塊拼裝，確保使用人員的人身安全及設(shè)備安全的性能指標(biāo)。

、虛擬示波器所需實(shí)現(xiàn)的功能：50MHz   2路波形測(cè)量功能；
（二）2路邏輯分析儀功能；
（三）1路任意波形信號(hào)發(fā)生器輸出；
200MSa/s高速實(shí)時(shí)采樣，50MHz帶寬，波形測(cè)量完全滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求，波形平滑不失真。
（四）2路PWM脈沖信號(hào)發(fā)生器：可設(shè)置頻率、占空比。
（五）、萬用表功能
1、萬用表的電阻測(cè)量功能；
2、萬用表的直流電壓測(cè)量功能；
3、萬用表的交流電壓測(cè)量功能；
4、萬用表的交流電流測(cè)量功能；
（六）、人機(jī)界面功能
*1、人機(jī)界面顯示所測(cè)量的波形，并顯示相應(yīng)的量測(cè)值；
*2、可通過點(diǎn)擊界面按鈕，將所測(cè)量的波形插入實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板中；
*3、學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果可通過點(diǎn)擊界面按鈕，統(tǒng)一上傳到指定的教師電腦文件夾下；
（七）、實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控功能
1、環(huán)境參數(shù)測(cè)量：可同時(shí)測(cè)量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；
2、電氣參數(shù)測(cè)量：可測(cè)量控制臺(tái)電壓電流，并計(jì)算出功率；
3、過流、過壓、欠壓（閥值可設(shè)置）報(bào)警跳閘保護(hù)；
4、安全防護(hù)：實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全監(jiān)控裝置（PM2.5、煙霧、可燃?xì)怏w、溫濕度及CO2濃度異常（火警）報(bào)警）；5、節(jié)電功能：長(zhǎng)期無人實(shí)驗(yàn)時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉總閘開關(guān)，實(shí)現(xiàn)安全和節(jié)電效果；

9、監(jiān)控軟件

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

?  顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風(fēng)機(jī)電壓、光伏電壓、風(fēng)機(jī)電流、光伏電流、風(fēng)機(jī)功率、光伏功率，能量模擬圖，當(dāng)前風(fēng)速（米/秒），當(dāng)前風(fēng)向（度），當(dāng)前風(fēng)力資源平估。

三、教學(xué)項(xiàng)目及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)1.風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)2.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)3.風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)4.風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)5.風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)6.風(fēng)力發(fā)電電力電子實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)7.過放保護(hù)、過放恢復(fù)、過充保護(hù)、過充恢復(fù)

       均充保護(hù)、均充恢復(fù)、浮充保護(hù)、浮充恢復(fù)

實(shí)驗(yàn)8.過風(fēng)速報(bào)警、欠風(fēng)速報(bào)警、液晶顯示風(fēng)速

實(shí)驗(yàn)9.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的直接負(fù)載實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)10.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)速變化影響實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)11.限速機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)12.限速電控保護(hù)系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)13.風(fēng)機(jī)過功率保護(hù)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)14.風(fēng)機(jī)超速保護(hù)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)15.不同轉(zhuǎn)速下風(fēng)力發(fā)電曲線實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)16.風(fēng)況檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)17.獨(dú)立風(fēng)機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

  實(shí)驗(yàn)18. 綜合實(shí)驗(yàn)。