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ZN-WP03型新能源风电运维实训装置

产品分类:新能源实验室设备

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产品简介:

一、 设备清单 新能源风电运维实训装置主要由光伏供电装置、光伏供电单元、风力供电装置、风力供电单元、逆变与负载单元、监控单元组成,如下图所示(仅供参考)。装置采用模

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详细介绍
一、设备清单
       新能源风电运维实训装置主要由光伏供电装置、光伏供电单元、风力供电装置、风力供电单元、逆变与负载单元、监控单元组成,如下图所示(仅供参考)。装置采用模块式结构,各装置和单元具有独立的功能,可以组合成光伏发电实训单元、风力发电实训单元。设备采用铝合金型材作为主体框架,安装面采用网孔板为安装操作面,网孔板表面喷塑,保证网孔板整体强度,材质为整块不锈钢折边式且不存在焊接点,底部装有带脚垫万向轮,万向轮移动时用,可调脚固定时用。
  设备清单
序号
名称
尺寸(mm)
数量
备注
1
风力供电装置
1578×1950×1540(±偏离值≤50)
1台
 
2
光伏供电装置
1610×1010×1550(±偏离值≤50)
1台
 
3
风力供电单元
3200×650×2000(±偏离值≤50)
1台
 
4
光伏供电单元
3200×650×2000(±偏离值≤50)
1台
 
5
逆变与负载单元
3200×650×2000(±偏离值≤50)
1台
 
6
监控单元
3200×650×2000m(±偏离值≤50)
1台
 
二、技术参数
一、风力供电装置
序号
名称
技术参数
数量
1
水平轴永磁同步风力发电机
输出功率:300W
输出(整流)电压:> +12V
叶片旋转直径:1.2m
叶片数量:3个
叶片材质:玻璃纤维
启动风速:1m/s
切入风速:1.5m/s
安全风速:25 m/s
偏航:程序控制自动偏航
偏航电机:工作电压(DC 24V)、转速(25rpm)
1台
2
风速仪
输出电压:0-5V
风碗数:3个
1个
3
轴流通风机
流量:2100m3/h
电压:380V(由变频器控制)
全压:215Pa
频率:50Hz
功率:0.37Kw
转速:1400r/min
轴流风机支架
轴流风机框罩
1台
4
风向控制电机
减速比:1:40
电压:AC220V
和运动机构的链接机构:链轮
1台
二、光伏供电装置
序号
名称
技术参数
数量
1
电池组件
功率:20W
误差:±5%
输出电压:17.2V
输出电流:1.17A
开路电压:21.4V
短路电流:1.27A
工作环境温度:45℃±2℃
尺寸:430×430×28mm(±偏离值≤5mm)
4套
2
追日传感器
输出电压:0-5V
跟踪精度:1度
结构:4电桥
1个
3
投射灯
摆臂机构:涡轮蜗杆结构(2个减速箱)
电压:220V
频率:50Hz
电流:1.36A
最大功率:300W
2台
4
追日机构
结构:涡轮蜗杆结构(减速箱)
驱动:直流电机
轴数:双轴二维
1套
三、风力供电单元
序号
名称
技术参数
数量
1
电源控制单元
含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯、电源插座
1套
2
风电控制电源单元
含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯
1套
3
触摸屏
7",彩色
1个
4
功能模块
DSP核心板2812,通信控制板,风力发电主电路板
1套
5
直流输入单元
电流表: DC 0-5A
电压表: DC 0-500V
接口:RS485
1套
6
风力供电控制单元
风场运动方向:顺时、逆时
轴流风机控制:给风
偏航控制:偏航、停止
自动控制:启动、急停
1套
7
PLC
PLC200 CPU224
1套
8
变频器
一体式,防护等级IP20,功率0.37Kw,功能:逻辑控制,信号采集,输出控制
1台
9
可调电阻
范围:0-1000Ω,无级可调(有刻度)
1套
10
实训台
竖式网孔板基本结构:下方为工具箱+4个轮子,上方为竖式网孔板
尺寸:800mm×600mm×2000mm,±偏离值不大于50mm
外框架构成:铝合金型材;
内嵌喷塑钢板
钢板尺寸:1200mm×820mm,偏离值不大于50mm
钢板厚度:2±0.2mm
钢板孔规格:上方孔尺寸6×10mm,孔左右间距为6mm,上下间距为6mm且错位8mm;
网孔板配有推拉式抽屉,抽屉采用型材外框、2mm钢板底部;
网孔架底部装有滑轮。
附带配套通讯电缆.
1套
四、光伏供电单元
序号
名称
技术参数
数量
1
电源控制单元
含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯、电源插座
1套
2
光伏控制电源单元
含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯
1套
3
触摸屏
7",彩色
1个
4
功能模块
DSP核心板2812,通信控制板,光伏发电主电路板
1套
5
直流输入单元
电流表:PA1951-AK1G,DC 0-5A
电压表:PZ195U-AK1G,DC 0-500V
接口:RS485
1套
6
光伏供电控制单元
电池板跟踪方向:东、南、西、北
投光灯控制:灯1、灯2
投光灯运动方向:东西、西东、停止
自动控制:启动、急停
1套
7
PLC
PLC200 CPU226 
1台
8
可调电阻
范围:0-1000Ω,无级可调(有刻度)
1套
9
实训台
竖式网孔板基本结构:下方为工具箱+4个轮子,上方为竖式网孔板
尺寸:800mm×600mm×2000mm,±偏离值不大于50mm
外框架构成:铝合金型材;
内嵌喷塑钢板
钢板尺寸:1200mm×820mm,偏离值不大于50mm
钢板厚度:2±0.2mm
钢板孔规格:上方孔尺寸6×10mm,孔左右间距为6mm,上下间距为6mm且错位8mm;
网孔板配有推拉式抽屉,抽屉采用型材外框、2mm钢板底部;
网孔架底部装有滑轮。
附带配套通讯电缆.
1套
五、逆变与负载单元
序号
名称
技术参数
数量
1
逆变输出显示单元
电流表:AC 0-5A
电压表:AC 0-500V
接口:RS485
1套
2
逆变控制电源单元
含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯
1套
3
逆变器
输入电压:DC12V
输入电压范围:DC9.5V-15.5V
输出电压:AC220V±5%
额定输出电流:1.4A
输出频率:50Hz±0.5Hz
额定功率:300VA
输出波形:正弦波
波形失真:<5%
转换效率:>85%
实验模块:正弦波逆变器原理模块
1套
4
开关电源
输入电压:AC 220V
输出电压:DC 24V
输出电流:5A
1套
5
变频器
一体式,防护等级IP20,功率0.37Kw,功能:逻辑控制,信号采集,输出控制
1套
6
电机负载
功率:40W
电压:AC220V
转速:1350rpm
1套
7
模拟舞台灯光负载
二极管字样为“KNT”的发光模块
1套
8
阀控密封式铅酸蓄电池
容量   12V 18Ah/20HR
重量 约 1.9kg
尺寸≥345mm×195mm×20mm
4套
9
实训台
竖式网孔板基本结构:下方为工具箱+4个轮子,上方为竖式网孔板
尺寸:800mm×600mm×2000mm,±偏离值不大于50mm
外框架构成:铝合金型材;
内嵌喷塑钢板
钢板尺寸:1200mm×820mm,偏离值不大于50mm
钢板厚度:2±0.2mm
钢板孔规格:上方孔尺寸6×10mm,孔左右间距为6mm,上下间距为6mm且错位8mm;
网孔板配有推拉式抽屉,抽屉采用型材外框、2mm钢板底部;
网孔架底部装有滑轮。
附带配套通讯电缆.
1套
六、监控单元
序号
名称
技术参数
数量
1
直流电机负载
直流单片机负载
1套
2
工控机
6个串口,含键盘鼠标,具备实时监控和控制设备、提供人机图形界面、支持实时和历史数据的存储功能。
1套
3
监控数据输出装置
监控数据输出速度≥12(ppm)
监控数据输出分辨率:≥4800(dpi)dpi
接口:USB接口
1套
4
实训台
竖式网孔板基本结构:下方为工具箱+4个轮子,上方为竖式网孔板
尺寸:800mm×600mm×2000mm,±偏离值不大于50mm
外框架构成:铝合金型材;
内嵌喷塑钢板
钢板尺寸:1200mm×820mm,偏离值不大于50mm
钢板厚度:2±0.2mm
钢板孔规格:上方孔尺寸6×10mm,孔左右间距为6mm,上下间距为6mm且错位8mm;
网孔板配有推拉式抽屉,抽屉采用型材外框、2mm钢板底部;
网孔架底部装有滑轮。
附带配套通讯电缆.
1套
(1)风力供电装置
       风力供电装置主要由叶片、轮毂、发电机、机舱、尾舵、侧风偏航控制机构、直流电动机、塔架和基础、测速仪、测速仪支架、轴流风机、轴流风机支架、轴流风机框罩、单相交流电动机、电容器、风场运动机构箱、护栏、连杆、滚轮、万向轮、微动开关和接近开关设备与器件组成。
       叶片、轮毂、发电机、机舱、尾舵和侧风偏航控制机构组装成水平轴永磁同步风力发电机,安装在塔架上。风场由轴流风机、轴流风机支架、轴流风机框罩、测速仪、测速仪支架、风场运动机构箱体、传动齿轮链机构、单相交流电动机、滚轮和万向轮组成。轴流风机和轴流风机框罩安装在风场运动机构箱体上部,传动齿轮链机构、单相交流电动机、滚轮和万向轮组成风场运动机构。当风场运动机构中的单相交流电动机旋转时,传动齿轮链机构带动滚轮转动,风场运动机构箱体围绕风力发电机的塔架作圆周旋转运动,当轴流风机输送可变风量风时,在风力发电机周围形成风向和风速可变的风场。
       在可变风场中,风力发电机利用尾舵实现被动偏航迎风,使风力发电机输出最大电能。测速仪检测风场的风量,当风场的风量超过安全值时,侧风偏航控制机构动作,使尾舵侧风45º,风力发电机叶片转速变慢。当风场的风量过大时,尾舵侧风90º,风力发电机处于制动状态。
(2)光伏供电装置
光伏供电装置主要由光伏电池组件、投射灯、光线传感器、光线传感器控制盒、水平方向和俯仰方向运动机构、摆杆、摆杆减速箱、摆杆支架、单相交流电动机、电容器、直流电动机、接近开关、微动开关、底座支架等设备与器件组成,4块光伏电池组件并联组成光伏电池方阵,光线传感器安装在光伏电池方阵中央。2盏300W的投射灯安装在摆杆支架上,摆杆底端与减速箱输出端连接,减速箱输入端连接单相交流电动机。(如下图所示,仅供参考)
(3)风力供电单元
风力供电单元主要由风电电源控制单元、风电输出显示单元、触摸屏、风力供电控制单元、DSP控制单元、接口单元、PLC、继电器组、接线排、可调电阻、断路器、网孔架组成。
风力供电控制单元的偏航功能有手动和自动两个状态,可以进行手动或自动可变风向操作。
可变风量是由变频器控制轴流风机实现。手动操作变频器操作面板上的有关按键,使变频器的输出频率在0-50Hz之间变化,轴流风机转速在0至额定转速范围内变化,实现可变风量输出。
DSP控制单元和侧风偏航,风力发电机风轮叶片在气流作用下产生力矩驱动风轮转动,通过轮毂将扭矩输入到传动单元。当风速增加超过额定风速时,风力发电机风轮转速过快,发电机可能因超负荷而烧毁。
(4)光伏供电单元
光伏供电单元主要由光伏电源控制单元、光伏输出显示单元、触摸屏、光伏供电控制单元、DSP控制单元、接口单元、PLC、继电器组、接线排、蓄电池组、可调电阻、断路器、12V开关电源、网孔架等组成。
光伏供电控制单元的追日功能有手动控制盒自动控制两个状态,可以进行手动或自动运行光伏电池组件双轴跟踪、灯状态、灯运动操作。
蓄电池的充电过程及充电保护由DSP控制单元、接口单元及程序完成,蓄电池的放电保护由DSP控制单元、接口单元及继电器完成,当蓄电池放电电压低于规定值,DSP控制单元输出信号驱动继电器工作,继电器常闭触点断开,切断蓄电池的放电回路。
(5)逆变与负载单元
逆变与负载单元主要由逆变电源控制单元、逆变输出显示单元、逆变器、逆变器参数检测模块、变频器、三相交流电机、发光管舞台灯光模块、警示灯、接线排、断路器、网孔架组成。
逆变电源控制单元主要由断路器、+24V开关电源、AC220V电源插座、指示灯、接线端子DT14和DT15组成。
逆变输出显示单元主要由交流电流表、交流电压表、接线端子DT16和DT17组成。
逆变与负载单元主要由逆变器、交流调速单元、逆变器测试模块、发光管舞台灯光模块和警示灯组成。
逆变器的输入由光伏发电单元、风力发电单元或蓄电池提供,逆变器输出单相220V、50Hz的交流电源。交流调速单元由变频器和三相交流电动机组成,逆变器的输出AC220V电源是变频器的输入电源,变频器将单相AC220V变换为三相AC220V供三相交流电动机使用。逆变电源控制单元的AC220V电源由逆变器提供,逆变电源控制单元输出的DC24V供发光管舞台灯光模块使用。逆变器测试模块用于检测逆变器的死区、基波、SPWM波形。
逆变器是将低压直流电源变换成高压交流电源的装置,逆变器的种类很多, 各自的具体工作原理、工作过程不尽相同。本实训装置使用的逆变器由DC-DC升压PWM控制芯片单元、驱动+升压功率MOS管单元、升压变压器、SPWM芯片单元、高压驱动芯片单元、全桥逆变功率MOS管单元、LC滤波器组成。
(6)监控单元
监控单元主要由一体机、键盘、鼠标、接线排、电源插座、通信线、操作控制单元组成。主要功能:与控制器、PLC、仪表进行通信。
监控单元具有主界面,光伏供电单元界面,风力供电单元界面,逆变与负载单元界面,风光互补能量转换界面,分别显示各自的运行状态参数。
光伏供电单元界面设置相应的按钮,实现光伏电池方阵自动跟踪。风力供电单元界面设置相应的按钮,实现风力发电机侧风偏航控制。
具有光伏发电采集报表和风力发电集报表,记录光伏输出电压、电流,风力发电机的输出电压、电流;逆变与负载单元的逆变输出电压、电流、功率等数据并输出数据报表。
(7)可实现的实训内容
l离网型风光互补发电单元规划;
l根据功率要求,光伏电池组件的选择、安装和连接;
l根据功率要求,风力发电机的选择、安装和连接;
l基于MCU的光伏电池组件最大功率跟踪程序设计;
l基于MCU的风力发电机最大功率跟踪的程序设计;
l蓄电池容量匹配计算与选型;
l蓄电池充放电参数设置、保护参数设置;
l逆变器参数设置;
l监控单元组态及操作;
l光伏供电单元的调试;
l风力供电单元的调试;
l风光互补发电单元的调试;
l电能质量的监测、调试和分析
相关产品

解决方案

SOLUTIONS

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