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TW-SNY26風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)教學(xué)實驗平臺

風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實驗系統(tǒng)是由發(fā)電單元、充電單元、電力蓄能單元、逆變模塊、控制單元、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)全過程實驗，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

? 系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(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)實驗系統(tǒng)，可以讓實訓(xùn)學(xué)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?zāi)K，讓學(xué)生增加對新知識的理解

系統(tǒng)運行技術(shù)條件

1.風(fēng)力系統(tǒng)

? 風(fēng)輪直徑：1.65(m)

? 啟動風(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)）

? 儲能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池

? 額定電壓：12V

? 額定容量：100Ah

? 充電方法（恒壓），循環(huán)︰充電電流為5.6A

4.離網(wǎng)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?/p>

6.負(fù)載模塊裝置系統(tǒng)

? 風(fēng)扇：×1個，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，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，交流節(jié)能燈×1個

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

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。

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。

10、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： 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)速報警中斷輸出功能，可以設(shè)備閉環(huán)形式連接，增加實驗安全性。

11.基于物聯(lián)網(wǎng)實驗室安全用電智能控制系統(tǒng)

1、特點

當(dāng)智能控制系統(tǒng)檢測到有漏電或觸電情景出現(xiàn)時，智能控制系統(tǒng)在0.1秒斷開連接，保證人身和財產(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，在掛鎖位置上鎖，★防止他人上電，檢修更安全。可以采集現(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)實驗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、存儲、分析、查詢等。運用前端數(shù)據(jù)可視化技術(shù)將實時的用電數(shù)據(jù)展示在平臺上，并以圖表的形式提供可視化的用電信息查詢功能；運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)實時監(jiān)測用電設(shè)備和線路運行狀況，對異常狀況及時告警，從而預(yù)防電氣火災(zāi)；運用用電系統(tǒng)故障定位技術(shù)及時發(fā)現(xiàn)并精準(zhǔn)定位用電故障點，自動生成故障報告，協(xié)助用戶時間修復(fù)用電系統(tǒng)故障；運用電能質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)實時分析和評估電能質(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；運用大數(shù)據(jù)技術(shù)和行業(yè)數(shù)學(xué)模型統(tǒng)計、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)實驗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版下行傳輸速率：64kbps

（17）WiFi版上行傳輸速率：32kbps

12、監(jiān)控軟件

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

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）

教學(xué)項目及實驗內(nèi)容

實驗1.風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗

實驗2.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗

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

實驗4.風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗

實驗5.風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實驗

實驗6.風(fēng)力發(fā)電電力電子實驗

實驗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)

實驗8.過風(fēng)速報警、欠風(fēng)速報警、液晶顯示風(fēng)速

實驗9.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的直接負(fù)載實驗

實驗10.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)速變化影響實驗

實驗11.限速機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)原理實驗

實驗12.限速電控保護(hù)系統(tǒng)原理實驗

實驗13.風(fēng)機(jī)過功率保護(hù)實驗

實驗14.風(fēng)機(jī)超速保護(hù)實驗

實驗15.不同轉(zhuǎn)速下風(fēng)力發(fā)電曲線實驗

實驗16.風(fēng)況檢測實驗

實驗17.獨立風(fēng)機(jī)系統(tǒng)實驗

實驗18. 綜合實驗。

主要設(shè)備清單

序號	名稱	數(shù) 量	單位
1	風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)操作臺	1	臺
2	400W風(fēng)力發(fā)電機(jī)	1	臺
3	塔架、拉索	1	套
4	轉(zhuǎn)速儀表（含支架）	1	臺
5	風(fēng)力發(fā)電控制器	1	臺
6	蓄電池組55Ah	2	組
7	實驗附件	1	套
8	軟件	1	套