一、系统概述
风力发电教学实验系统是由风力发电单元、充电单元、电力蓄能单元、逆变模块、控制单元、负载单元、显示单元共七大单元系统组成，系统能进行风力发电相关全过程实验，是职高、大学、研究生以风力发电为主课题的研究和培训、教学的理想产品。
一、教学特点
1、系统实验平台集成了室内温/湿度仪，风速测量系统，让使用者操作起来更直观。
2、系统采用数字化DSP技术，对蓄电池充放电进行全智能化的管理。
3、系统面板上采用直观的数字仪表和液晶显示，让用户即时了解系统工作状态。
4、系统上的离网电源可以为用户提供交流110V/220V纯正弦波交流电能。
5、风力发电教学实验系统，可以让实训学生自行拆装移动，使用简便、节能环保、无污染。
6、增加分布式发电原理与实验模块，让学生增加对新知识的理解
二、系统运行技术条件
（一）风力系统
1、风轮直径：1.65(m)
2、启动风速：1.5(m/s)
3、额定风速：12(m/s)
4、安全风速：35(m/s)
5、工作形式：上风式永磁同步发电机
6、风叶旋转方向：顺时针
7、风叶数量：3（片）
8、风叶材料：玻璃增强聚丙烯材料
9、电机材料：铝合金&不锈钢
（二）模拟风洞：
1、风量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa
2、电压：三相四线 380VAC
3、功率：2.2kW
4、调速单元：3KW 矢量变频器，输出频率：0-100Hz
（三）充电系统
1、额定功率：400(W)
2、额定电压：12/24(V)
3 、额定电流：33.3/16.7（A）
（四）电力蓄能系统（机内）
1、储能形式：阀控式密封铅酸蓄电池
2、额定电压：12V
3 、额定容量：55Ah
充电方法（恒压），循环︰最大充电电流为5.6A
（五）逆变模块系统（机内）
1、直流输入电压：10.5～16.8 VDC
2、额定蔬出功率：300W
3、输出电压：110/220VAC
4、输出波形：纯正弦波
5、输出频率：50Hz
6、工作效率：85%
7、功率因数：>0.88
8、波形失真率≤5%
9、工作环境：温度-20℃～50℃
10、相对湿度：﹤90﹪（25℃）
11、保护功能：极性反接、短路、过热、过载保护
（六）控制模块系统
1、工作电压：12VDC
2、充电功率：500W
3、光伏功率：100W
4、风机功率：400W
5、充电方式：PWM脉宽调制
6、充电最大电流 16.5A
7、过放保护电压 10.5V
8、过放恢复电压 12.6V
9、输出保护电压 16.2V
10、卸载开始电压（出厂值）15V
11、卸载开始电流（出厂值） 12A
12、控制器设有蓄电池过充、过放电保护、蓄电池开路保护、负载过电压保护、输出短路保护、电池接反保护、欠压和过压防震荡保护、均衡充电、温度补偿等功能；
（七）负载模块装置系统
1、风扇：×1个，额定电压：12/24V，工作电流：1.25A，功率：15W
2 、交通灯：1组(R,G,B)，额定电压：12/24V，工作电流：0.8A，功率：9.6W
3 、马达：×1个，额定电压：12/24V，工作电流：0.35A，功率：5W 转速：20rmp/min
4、交流LED灯×1个，交流节能灯×1个
5 、直流模拟负载：12V/24V/28WLED路灯板，带PWM调光功能，输出功率可设置
（八）显示装置系统
1、直流电流表：× 1个，20A，显示模式︰0.5”LED
2 、直流电压表：× 1个，50V，显示模式︰0.5”LED
3、交流电压表：× 1个，500V，显示模式︰0.5”LED
4、交流电流表：× 1个，5A，显示模式︰0.5”LED
5、交流电压表：× 1个，50V，显示模式︰0.5”LED
6、 交流电流表：× 1个，50A，显示模式︰0.5”LED
7、 时间、温/湿度表：× 1个，-20～99.9℃ 显示时间，室内温、湿度
8、风机转速表：× 1个，5A， 显示模式︰0.5”LED
9、风速风向仪：风速：0～45M/S
风向：0～360°
精度±0.3M/S±3°
工作电源：AC220V，50HZ，DC12V可选
过风速报警、欠风速报警、液晶显示风速、配有与PC通讯的接口
（九）电气开关操作柜
交流漏电开关、紧急停止开关、仪表开关、风机输入开关、直流输入开关
仪表显示、控制按钮（开关）、智能型风光互补控制器、风速仪、鼓风机调速。
（十） 监控软件
1、PC监控模块：监控主机、监控软件。
2、显示内容：蓄电池电压、风机电压、光伏电压、风机电流、光伏电流、风机功率、光伏功率，能量模拟图，当前风速（米/秒），当前风向（度），当前风力资源平估。
三、教学项目及实验内容
1.风力发电基础理论原理性实验
2.风力发电系统设计实验
3.风力发电基础理论与应用技术仿真实验
4.风力发电相关测量技术实验
5.风力发电控制技术实验
6.风力发电电力电子实验
7.过放保护、过放恢复、过充保护、过充恢复
均充保护、均充恢复、浮充保护、浮充恢复
8.过风速报警、欠风速报警、液晶显示风速
9.风力发电系统的直接负载实验
10.风力发电系统的风速变化影响实验
11.限速机械保护系统原理实验
12.限速电控保护系统原理实验
13.风机过功率保护实验
14.风机超速保护实验
15.不同转速下风力发电曲线实验
16.风况检测实验
17.独立风机系统实验
18. 综合实验。
四、主要设备清单
|
序号 |
名称 |
型号 |
数量 |
单位 |
|
1 |
风力发电系统操作台 |
|
1 |
台 |
|
2 |
400W风力发电机 |
|
1 |
台 |
|
3 |
塔架、拉索 |
|
1 |
套 |
|
4 |
转速仪表（含支架） |
|
1 |
台 |
|
5 |
风力发电控制器 |
|
1 |
台 |
|
6 |
蓄电池组55Ah |
|
1 |
组 |
|
7 |
实验附件 |
|
1 |
套 |
|
8 |
软件 |
|
1 |
套 |
