SB-WIN-400A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)電系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)裝置由風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電控制器、電力蓄能單元、逆變模塊、開關(guān)控制單元、負(fù)載單元、顯示單元共七大單元系統(tǒng)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。
二、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
三、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：上風(fēng)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
?模擬風(fēng)洞：
?風(fēng)量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa
?電壓：三相四線 380VAC
?功率：2.2kW
?調(diào)速單元：2.2KW 矢量變頻器，輸出頻率：0-100Hz
2.充電系統(tǒng)
?額定功率：400(W)
?額定電壓：12/24(V)
?額定電流：33.3/16.7（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.離網(wǎng)逆變模塊系統(tǒng)
?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：500W
?光伏功率：100W
?風(fēng)機(jī)功率：400W
?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 16.2V
?卸載開始電壓（出廠值）15V
?卸載開始電流（出廠值） 12A
?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：12/24V，工作電流：1.25A，功率：15W
?交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.8A，功率：9.6W
?馬達(dá)：×1個(gè)，額定電壓：12/24V，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/24V/28WLED路燈板，帶PWM調(diào)光功能，輸出功率可設(shè)置
7.測風(fēng)系統(tǒng)
?測量范圍 風(fēng)速：0～60m/s
?精 度 ±0.1m/s
?工作電源：AC 220V±20% 50HZ， DC12V、5V或其他供電。
?記錄間隔：1分鐘～240分鐘連續(xù)可設(shè)置
?內(nèi)部存儲(chǔ)： 4M bit
?環(huán)境溫度： -40℃～50℃
?轉(zhuǎn)速傳感器：0～5000 風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)）
?過風(fēng)速報(bào)警中斷輸出功能，可以設(shè)備閉環(huán)形式連接，增加實(shí)驗(yàn)安全性。
8.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
9.電氣開關(guān)操作臺(tái)
?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。
10.基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室安全用電智能控制系統(tǒng)
1、特點(diǎn)
當(dāng)智能控制系統(tǒng)檢測到有漏電或觸電情景出現(xiàn)時(shí)，智能控制系統(tǒng)在0.1秒斷開連接，保證人身和財(cái)產(chǎn)安全；智能控制系統(tǒng)本身有故障指示燈，用戶可根據(jù)智能控制系統(tǒng)故障指示燈顯示判斷出當(dāng)前故障狀態(tài)，便于處理；智能控制系統(tǒng)有掛鎖功能，需要檢修時(shí)，在掛鎖位置上鎖，★防止他人上電，檢修更安全?？梢圆杉F(xiàn)場輸出型裝置數(shù)據(jù)，通過多種物聯(lián)網(wǎng)通信方式上傳至云端，實(shí)現(xiàn)本地設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
2、功能
基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室安全用電智能控制系統(tǒng)，可進(jìn)行用電數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)、分析、查詢等。運(yùn)用前端數(shù)據(jù)可視化技術(shù)將實(shí)時(shí)的用電數(shù)據(jù)展示在平臺(tái)上，并以圖表的形式提供可視化的用電信息查詢功能；運(yùn)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測用電設(shè)備和線路運(yùn)行狀況，對(duì)異常狀況及時(shí)告警，從而預(yù)防電氣火災(zāi)；運(yùn)用用電系統(tǒng)故障定位技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并精準(zhǔn)定位用電故障點(diǎn)，自動(dòng)生成故障報(bào)告，協(xié)助用戶第一時(shí)間修復(fù)用電系統(tǒng)故障；運(yùn)用電能質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)實(shí)時(shí)分析和評(píng)估電能質(zhì)量問題，并提供定制化的治理方案，協(xié)助用戶獲得優(yōu)質(zhì)電能；運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)和行業(yè)數(shù)學(xué)模型統(tǒng)計(jì)、分析并挖掘基礎(chǔ)的用電數(shù)據(jù)，基于數(shù)據(jù)發(fā)掘節(jié)能潛力，從而提供能效優(yōu)化方案。滿足用電管理系統(tǒng)可視、安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)的智慧用電模塊需求。
3、基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室安全用電智能控制系統(tǒng)由執(zhí)行裝置與網(wǎng)機(jī)組成，技術(shù)參數(shù)分別為：
（1）執(zhí)行裝置技術(shù)參數(shù)
（1）極數(shù)：3P+N
（2）脫扣特性：C（5-10）In D（10-14）In
（3）額定電流：In 6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A
（4）額定電壓：Ue AC 230V/400V
（5）額定頻率f：50Hz
（6）額定短路分?jǐn)嗄芰Γ篒cu10kA
（7）殼架等級(jí)額定電流：Inm63A
（8）缺相保護(hù)：設(shè)備防燒毀保護(hù)模式
（9）漏電保護(hù)：元器件損壞保護(hù)模式
（10）過載保護(hù)：電流過大防燒毀模式
（11）短路保護(hù)：碰線防燒毀模式
（12）掛鎖保護(hù)：便于維修安全
（13）過溫保護(hù)：可監(jiān)測線路溫度
（14）過欠壓保護(hù)：防止造成人身事故和機(jī)械設(shè)備損壞
（15）漏電或觸電時(shí)0.1秒斷開
（16）故障指示燈，便于查看工作狀態(tài)
★（17）掛鎖功能，檢修更方便
（2）網(wǎng)機(jī)技術(shù)參數(shù)
（1）內(nèi)置STM32F103C8T6主控芯片
（2）外置8M無源晶振
（3）采用SP3485作為485通信芯片
（4）485防浪涌保護(hù)
（5）標(biāo)準(zhǔn)RS485接口，可直接串口設(shè)備
（6）智能型數(shù)據(jù)終端，便捷實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能
★（7）提供強(qiáng)大的中心管理軟件，方便設(shè)備管理
★（8）提供便捷的軟件升級(jí)和固件更新服務(wù)
★（9）提供數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)備份，方便查看歷史數(shù)據(jù)
（10）尺寸：89mm*67.5mm*20.5mm
（11）重量：70g
（12）電源：AC220V
（13）功耗：1.5W
（14）工作溫度：-25℃ - +70℃
（15）工作濕度：95%
（16）WiFi版最大下行傳輸速率：64kbps
（17）WiFi版最大上行傳輸速率：32kbps
11、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。
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）
四、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)。
五、主要設(shè)備清單
序號(hào) | 名 稱 | 數(shù) 量 | 單 位 |
1 | 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)操作臺(tái) | 1 | 臺(tái) |
2 | 400W風(fēng)力發(fā)電機(jī) | 1 | 臺(tái) |
3 | 塔架、拉索 | 1 | 套 |
4 | 轉(zhuǎn)速儀表（含支架） | 1 | 臺(tái) |
5 | 風(fēng)力發(fā)電控制器 | 1 | 臺(tái) |
6 | 蓄電池組55Ah | 1 | 組 |
7 | 實(shí)驗(yàn)附件 | 1 | 套 |
8 | 軟件 | 1 | 套 |
