一、系統(tǒng)概述

風力發(fā)電教學實驗系統(tǒng)是由室外風力發(fā)電機、塔架、拉索，室外防雷箱，控制器、卸荷器，逆變模塊，蓄能模塊，負載實驗模塊，主操作控制臺等組成，系統(tǒng)能進行風力發(fā)電相關(guān)全過程實驗，是職高、大學、研究生以風力發(fā)電為主課題的研究和培訓、教學的理想產(chǎn)品。

教學特點

?  系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風速測量系統(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)，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。

?  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。

?  風力發(fā)電教學實驗系統(tǒng)，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、節(jié)能環(huán)保、無污染。

?  增加分布式發(fā)電原理與實驗模塊，讓學生增加對新知識的理解

二、系統(tǒng)運行技術(shù)條件

1.風力系統(tǒng)

?  風輪直徑：1.65(m)

?  啟動風速：1.5(m/s)

?  額定風速：12(m/s)

?  安全風速：35(m/s)

?  工作形式：永磁同步發(fā)電機

?  風葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針

?  風葉數(shù)量：3（片）   

?  風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料

?  電機材料：鋁合金&不銹鋼

?  塔桿高度：0.85m

?  模擬風洞：風量：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)（機內(nèi)）

?  儲能形式：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℃

?  相對濕度：﹤90﹪（25℃）

?  保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護

5.控制模塊系統(tǒng)

?  工作電壓：12VDC

?  充電功率：1000W

?  光伏功率：150W

?  風機功率：650W

?  充電方式：PWM脈寬調(diào)制

?  充電最大電流 16.5A

?  過放保護電壓 10.5V 

?  過放恢復電壓 12.6V

?  輸出保護電壓 16V

?  卸載開始電壓（出廠值）14.5V

?  卸載開始電流（出廠值） 22A

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

6.負載模塊裝置系統(tǒng)

?  風扇：×1個，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：×1個，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，交流節(jié)能燈×1個

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

7.顯示裝置系統(tǒng)

?  直流電流表：× 1個，20A， 顯示模式︰0.5”LED

?  直流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED

?  交流電壓表：× 1個，500V，顯示模式︰0.5”LED

?  交流電流表：× 1個，5A，  顯示模式︰0.5”LED

?  交流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED

?  交流電流表：× 1個，50A， 顯示模式︰0.5”LED

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

?  風機轉(zhuǎn)速表：× 1個，5A，  顯示模式︰0.5”LED

?  風速風向儀：風速：0～45M/S

               風向：0～360°

               精度±0.3M/S±3°

               工作電源：AC220V，50HZ，DC12V可選

               過風速報警、欠風速報警、液晶顯示風速、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)、風機輸入開關(guān)、直流輸入開關(guān)

  儀表顯示、控制按鈕（開關(guān)）、智能型風光互補控制器、風速儀、鼓風機調(diào)速。

    8.1智慧教室綜合測控系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用一體化設計，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備安全的性能指標。

、虛擬示波器所需實現(xiàn)的功能：50MHz   2路波形測量功能；
（二）2路邏輯分析儀功能；
（三）1路任意波形信號發(fā)生器輸出；
200MSa/s高速實時采樣，50MHz帶寬，波形測量完全滿足教學實驗要求，波形平滑不失真。
（四）2路PWM脈沖信號發(fā)生器：可設置頻率、占空比。
（五）、萬用表功能
1、萬用表的電阻測量功能；
2、萬用表的直流電壓測量功能；
3、萬用表的交流電壓測量功能；
4、萬用表的交流電流測量功能；
（六）、人機界面功能
*1、人機界面顯示所測量的波形，并顯示相應的量測值；
*2、可通過點擊界面按鈕，將所測量的波形插入實驗報告模板中；
*3、學生的實驗報告結(jié)果可通過點擊界面按鈕，統(tǒng)一上傳到指定的教師電腦文件夾下；
（七）、實驗室安全監(jiān)控功能
1、環(huán)境參數(shù)測量：可同時測量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；
2、電氣參數(shù)測量：可測量控制臺電壓電流，并計算出功率；
3、過流、過壓、欠壓（閥值可設置）報警跳閘保護；
4、安全防護：實驗室環(huán)境安全監(jiān)控裝置（PM2.5、煙霧、可燃氣體、溫濕度及CO2濃度異常（火警）報警）；5、節(jié)電功能：長期無人實驗時，自動關(guān)閉總閘開關(guān)，實現(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、監(jiān)控軟件。

?  顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風機電壓、光伏電壓、風機電流、光伏電流、風機功率、光伏功率，能量模擬圖，當前風速（米/秒），當前風向（度），當前風力資源平估。

三、教學項目及實驗內(nèi)容

實驗1.風力發(fā)電基礎理論原理性實驗

實驗2.風力發(fā)電系統(tǒng)設計實驗

實驗3.風力發(fā)電基礎理論與應用技術(shù)仿真實驗

實驗4.風力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗

實驗5.風力發(fā)電控制技術(shù)實驗

實驗6.風力發(fā)電電力電子實驗

實驗7.過放保護、過放恢復、過充保護、過充恢復

       均充保護、均充恢復、浮充保護、浮充恢復

實驗8.過風速報警、欠風速報警、液晶顯示風速

實驗9.風力發(fā)電系統(tǒng)的直接負載實驗

實驗10.風力發(fā)電系統(tǒng)的風速變化影響實驗

實驗11.限速機械保護系統(tǒng)原理實驗

實驗12.限速電控保護系統(tǒng)原理實驗

實驗13.風機過功率保護實驗

實驗14.風機超速保護實驗

實驗15.不同轉(zhuǎn)速下風力發(fā)電曲線實驗

實驗16.風況檢測實驗

實驗17.獨立風機系統(tǒng)實驗

  實驗18. 綜合實驗。