·設(shè)備外觀

·設(shè)計(jì)簡述

    目前世界上大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要有兩種型式，一類是定槳距失速調(diào)節(jié)型，屬于恒速機(jī)型，一般使用同步電機(jī)或者鼠籠式異步電機(jī)作為發(fā)電機(jī)，通過定槳距失速控制的風(fēng)輪機(jī)使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速保持在恒定的數(shù)值，繼而使風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)后定子磁場旋轉(zhuǎn)頻率等于電網(wǎng)頻率，轉(zhuǎn)子、葉輪的變化范圍小，捕獲風(fēng)能的效率低。另一類是變速變距型，一般采用雙饋電機(jī)或者永磁同步電機(jī)，通過調(diào)速器和變槳距控制相結(jié)合的方法使葉輪轉(zhuǎn)速可以跟隨風(fēng)速的改變在很寬的范圍內(nèi)變化，保持最佳葉尖速比運(yùn)行，從而使Cp（風(fēng)能利用系數(shù)）在很大的風(fēng)速變化范圍內(nèi)均能保持最大值，能量捕獲效率最大。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能通過變流器調(diào)節(jié)，變成與電網(wǎng)同頻、同相、同幅的電能輸送到電網(wǎng)。相比之下，變速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有不可比擬的優(yōu)勢。

·主要參數(shù)

    1.工作電源：三相四線AC380V±10%  50Hz；
    2.工作環(huán)境：溫度：-10～50℃；環(huán)境濕度：≤90％無水珠凝結(jié)；海拔＜4000m；
    3.裝置容量：≤5.0KVA；
    4.外形尺寸：3000mm×600mm×2000mm;
    5.安全保護(hù)：具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)、短路過載保護(hù)功能，安全性符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

·組成及功能

    實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)包括永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、模擬風(fēng)力機(jī)控制柜、系統(tǒng)屏、全功率變流器柜、無窮大系統(tǒng)、監(jiān)控軟件六部分構(gòu)成。
    1.永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
    發(fā)電機(jī)組由直流電動(dòng)機(jī)、三相永磁同步發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)速傳感器、機(jī)組固定底盤及配套件等構(gòu)成。
    （1）直流電動(dòng)機(jī)
    直流電動(dòng)機(jī)采用Z4系列國標(biāo)電機(jī)，具有散熱風(fēng)機(jī)，參數(shù)如下：
    1）額定電樞電壓：DC440V
    2）額定功率：4kW
    3）額定轉(zhuǎn)速：1500r/min
   （2）三相低速永磁同步發(fā)電機(jī)
    1）額定功率：3kW
    2）額定電壓：AC380V（線電壓）
    3）額定轉(zhuǎn)速：1500r/min
   （3）轉(zhuǎn)速傳感器
    轉(zhuǎn)速傳感器采用1024線增量型光電編碼器，推挽輸出，線性度好、精度高、抗干擾性強(qiáng)。
   （4）機(jī)組固定底座及配套件
    機(jī)組底座采用整體翻砂件，表面平整度高，直流電動(dòng)機(jī)與永磁發(fā)電機(jī)采用橡膠連軸器軟連接，為保護(hù)學(xué)生安全，配有防護(hù)罩。底座裝設(shè)帶減震功能的支撐腳，為方便機(jī)組移動(dòng)裝設(shè)方向輪1只、定向輪兩只。
    2.模擬風(fēng)力機(jī)控制柜
    風(fēng)力機(jī)模擬柜由模擬表頭、工業(yè)一體化PC、數(shù)字直流調(diào)速器等主要元件構(gòu)成。控制柜電源進(jìn)線采用漏電保護(hù)開關(guān)。
    （1）模擬表頭
    采用國標(biāo)6L2系列表頭，含原動(dòng)機(jī)電樞電壓表、原動(dòng)機(jī)電樞電流表、系統(tǒng)進(jìn)線電壓表，配三相線電壓切換顯示開關(guān)。
    （2）數(shù)字直流調(diào)速器
    采用功能強(qiáng)大的西門子6RA70型數(shù)字四象限直流調(diào)速器作為原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置。在風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)中，為原動(dòng)機(jī)提供電源，拖動(dòng)永磁同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行。額定參數(shù)如下：
    （3）最大輸出功率：6.3kW
    （4）額定電樞電流：15A
    （5）額定電樞電壓：420V
    （6）額定勵(lì)磁電流：3A
    （7）額定勵(lì)磁電壓：325V
    3.通訊口：RS485/232，支持 USS通訊協(xié)議
    工業(yè)平板電腦（IPPC）
    系統(tǒng)采用IPPC作為系統(tǒng)監(jiān)控的硬件平臺(tái)，前面板采用鋁合金材料，表面陽極氧化拉絲處理工藝，配置如下：
    （1）顯示器：12.1寸液晶
    （2）CPU：凌動(dòng)N270,1.6GHz
    （3）主板：微星A9830IMS
    （4）內(nèi)存：DDR2 1G
    （5）硬盤：320G
    （6）觸摸屏：4線電阻觸摸屏
    （7）網(wǎng)卡：10-100M
    （8）串口：5個(gè)
    （9）USB：4個(gè)
    （10）VGA接口：1個(gè)
    （11）PCI插槽：1個(gè)
    4.全功率變流器柜，變流器柜含全功率變流器主回路和控制系統(tǒng)。
    技術(shù)指標(biāo)：
    （1）額定工作電壓：AC380V
    （2）額定處理容量：5KVA
    （3）電流畸變率：＜10%
    （4）直流額定電壓：650V
    （5）功率因數(shù)：±0.9可調(diào)
    （6）控制方式：采用DSP全數(shù)字化控制
    （7）并網(wǎng)控制：自動(dòng)軟并網(wǎng)
    （8）電磁屏蔽措施：金屬殼屏蔽保護(hù)
    （9）故障診斷能力：過壓、過流、過熱保護(hù)等
    （10）冷卻方式：強(qiáng)制風(fēng)冷
    （11）頻率精度：±0.03Hz
    （12）并網(wǎng)沖擊電流、電壓：＜5%
    （13）控制誤差：＜4%
    5.智能電量監(jiān)測儀
    （1）測量三相電流、三相相/線電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等電量
    （2）2-31次諧波測量
    （3）四象限電能計(jì)量：±有功電能（kWh），±無功電能（KVArh）
    （4）標(biāo)準(zhǔn)PT、CT輸入，適用于各種電壓等級及接線方式
    （5）RS-485通訊接口，Modbus RTU通訊規(guī)約
    6.PLC控制器：采用西門子高性價(jià)比小型PLC產(chǎn)品S7-200 Smart CPU SR30，供電電壓AC85～264V，集成18路數(shù)字量輸入（DC24V 4mA，漏型?源型可切換）/12路數(shù)字量輸出（繼電器輸出），內(nèi)置18KB程序存儲(chǔ)器、12KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、10KB保持性存儲(chǔ)器、6個(gè)高速計(jì)數(shù)器（最大200KHz），集成RS485接口、以太網(wǎng)接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通訊、S7協(xié)議通訊、PROFIBUS等通信，配有通信編程電纜。

·實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

    1.風(fēng)力機(jī)特性離線仿真
    2.PWSM供電的PWM整流器實(shí)訓(xùn)
    3.PWM逆變器的并網(wǎng)運(yùn)行
    4.PWM變流器的功率因數(shù)控制
    5.PWSM風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的MPPT運(yùn)行
    6.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的電能質(zhì)量分析
    7.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的卸荷保護(hù)

·配置清單