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ZGLFD-2型新能源風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

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ZGLFD-2型新能源風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)平臺(tái)一、方案概述風(fēng)能是一種清潔無公害的的可再生能源能源，很早就被人們利用，主要是通過風(fēng)車來抽水、磨面等，而現(xiàn)在，人們感興趣的是如何利用風(fēng)來發(fā)電

詳細(xì)介紹

ZGLFD-2型新能源風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

一、方案概述
風(fēng)能是一種清潔無公害的的可再生能源能源，很早就被人們利用，主要是通過風(fēng)車來抽水、磨面等，而現(xiàn)在，人們感興趣的是如何利用風(fēng)來發(fā)電。根據(jù)國家《十三五規(guī)劃綱要》、《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》等文件的要求，大力發(fā)展內(nèi)容涵蓋水電、核電、煤電、氣電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等各類電源和輸配電網(wǎng)，利用風(fēng)力發(fā)電非常環(huán)保，且風(fēng)能蘊(yùn)量巨大，因此日益受到世界各國的重視。所以我們本套風(fēng)力發(fā)電方案，包含5套風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模擬單元，分布式逆變控制單元，電能儲(chǔ)能單元，運(yùn)行控制中心、氣象采集綜合站和模擬風(fēng)力源等組成。

二、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)方案
本系統(tǒng)由5套風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模擬單元，分布式逆變控制單元，電能儲(chǔ)能單元，運(yùn)行控制中心、氣象采集綜合站和模擬風(fēng)力源等組成。
2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
主要有四部分組成：
--發(fā)電設(shè)備（風(fēng)力發(fā)電機(jī)，模擬風(fēng)力源）。
--變換部分（風(fēng)機(jī)控制器，電能儲(chǔ)能蓄單元）。
--并網(wǎng)部分（分布式逆變控制單元(ASI) ）。
--運(yùn)行控制中心監(jiān)控系統(tǒng)（環(huán)境檢測系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集通訊單元和后臺(tái)管理系統(tǒng)，云平臺(tái)控制系統(tǒng)）。
具體系統(tǒng)架構(gòu)圖如下圖所示：

2.1 組網(wǎng)示意圖

2.3系統(tǒng)功能
（1）系統(tǒng)運(yùn)行主界面
系統(tǒng)監(jiān)控提供功能選擇畫面，并對(duì)風(fēng)電場和，現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與顯示，如室外溫度值、風(fēng)速、風(fēng)向、光照強(qiáng)度等。

（2）系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視和控制
監(jiān)控系統(tǒng)可分區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)測各風(fēng)機(jī)電壓及電流、蓄電池電壓及溫度等信息，并對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行異常顯示與報(bào)警提示。

（3）逆變器發(fā)電趨勢曲線分析
監(jiān)控系統(tǒng)可繪制顯示逆變器輸出電壓—時(shí)間曲線、功率—時(shí)間曲線等，直流側(cè)輸入電流實(shí)時(shí)曲線、交流側(cè)逆變輸出電流曲線，并采集與顯示各逆變器日發(fā)電量等電參量。

（4）歷史數(shù)據(jù)管理
監(jiān)控系統(tǒng)可針對(duì)風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)場的各種數(shù)據(jù)和事件進(jìn)行記錄，如：逆變器輸出電壓、電流功率、電能，輸入電壓、電流，以及通訊異常、開關(guān)變位、操作記錄等，時(shí)間記錄支持按類型查詢，并可對(duì)越限報(bào)警值進(jìn)行更改設(shè)置。

（5）日發(fā)電趨勢分析
系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)曲線和歷史趨勢兩種曲線分析界面，可以反映出每天24小時(shí)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電量與該日風(fēng)速強(qiáng)度，環(huán)境溫度，風(fēng)向等的波動(dòng)情況。

三、技術(shù)性能
1、輸入電壓：單相三線制AC220V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：環(huán)境溫度-5℃～+40℃ 相對(duì)濕度＜85%（25℃）海拔＜4000m
3、裝置容量：＜1.5kVA

四、配置清單

序號(hào)	類別	參數(shù)	數(shù)量	單位
1	風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模擬單元	1、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)、風(fēng)速傳感器、機(jī)組固定底盤及配套件等部分組成。（1）風(fēng)力發(fā)電機(jī) 1）額定功率：300W 2）額定電壓：DC12V 3）額定轉(zhuǎn)速：1000r/min 4）允許功率：350W 5）啟動(dòng)風(fēng)速：2m/s 6）切入風(fēng)速：3m/s 7）切出風(fēng)速：15m/s 8）安全風(fēng)速：40m/s 9）安全風(fēng)速：12.5m/s 10）發(fā)電機(jī)工作形式：永磁三相交流發(fā)電機(jī) 11）葉輪直徑：1140mm 12）葉片數(shù)量：3片	臺(tái)	5
2	分布式逆變控制單元	直流輸入電壓：DC12V 交流輸出電壓：AC220V 太陽能專用設(shè)計(jì) 純正弦波溫度過高報(bào)警和保護(hù) 輸出過載報(bào)警和保護(hù) 輸出短路報(bào)警和保護(hù) 高浪涌能力和苛刻的負(fù)載要求電池高低壓報(bào)警	臺(tái)	1
3	電能儲(chǔ)能單元	面板上顯示電池圖標(biāo)和電量百分比，實(shí)訓(xùn)平臺(tái)內(nèi)部放置4組免維護(hù)膠體蓄電池，蓄電池容量：12V/20Ah。	臺(tái)	1
4	運(yùn)行控制中心	15英寸觸摸一體機(jī) 內(nèi)存容量: 4GB 內(nèi)存類型: DDR3 硬盤容量: 120GB 顯卡類型: 核芯顯卡顯存容量: 1GB 提供西門子變頻器一只可以調(diào)節(jié)風(fēng)場風(fēng)速大小。西門子1200PLC，直流電壓表：0-100V，直流電流表0-2A，交流電壓表：0-450V，交流電流表0-5A，所有表精度：0.5級(jí)，帶RS485通訊協(xié)議。	套	1
5	氣象采集綜合站	溫濕度等傳感器，系統(tǒng)監(jiān)控軟件	套	1
6	模擬風(fēng)力源	2模擬風(fēng)場裝置 1）直流電動(dòng)機(jī) 直流電動(dòng)機(jī)具有減速機(jī)構(gòu)，參數(shù)如下：額定電樞電壓：DC24V；額定功率：60W；額定轉(zhuǎn)速：1.8r/min。 2）風(fēng)速傳感器設(shè)備供電：10-30VDC 功耗：0.4W 風(fēng)速精度：±（0.2+0.03V）m/s V表示風(fēng)速測量范圍：0-30m/s 分辨率：0.1m/s 輸出信號(hào)：RS485 3）軸流風(fēng)機(jī)主要參數(shù)電源： 3φAC220V 額定功率：370W	臺(tái)	5
7	電線電纜配件	專用配件	批	1
8	云平臺(tái)控制系統(tǒng)	1、電力通信專用DTU 寬電壓輸入:單電源供電范圍+8V～+28V DC；數(shù)據(jù)速率:300～115200bps（115200bps默認(rèn)）;串口緩存：10KB;WiFi連接距離：20m以內(nèi);天線接頭：2.4G SMA-K（陰頭）；三種串行數(shù)據(jù)接口:TTL/RS232/RS485 工作溫度-10℃～70℃，環(huán)境：濕度≤90%RH的無腐蝕性場合； 2、云平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng) 軟件應(yīng)采用模塊式設(shè)計(jì)，開放式體系結(jié)構(gòu)，可兼容Linux、Windows和Android等操作平臺(tái)。支持IEC61850通訊協(xié)議，具有完備的網(wǎng)管功能，可對(duì)全站節(jié)點(diǎn)提供實(shí)時(shí)在線監(jiān)測和異常報(bào)警。硬件需采用高性能微處理器，具備*的綜合應(yīng)用及數(shù)據(jù)運(yùn)算的能力；支持10/100M以太網(wǎng)通信，提供雙網(wǎng)絡(luò)配置；支持電話撥號(hào)、無線、光纖、以太網(wǎng)、RS232/485等多種通信方式；云平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)客戶端可以實(shí)現(xiàn)功能豐富的動(dòng)態(tài)畫面展示。具備網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龉δ?，可以?shí)現(xiàn)帶電設(shè)備的顏色標(biāo)識(shí)。帶有數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，并采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)歷史庫相結(jié)合的方式，開放數(shù)據(jù)訪問接口，可以與校園網(wǎng)系統(tǒng)等對(duì)接擴(kuò)充。云平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)須具有完備的軟硬件自診斷、自恢復(fù)以及遠(yuǎn)程診斷功能，以確保系統(tǒng)的長期可靠運(yùn)行。	套	1

五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1. 微風(fēng)啟動(dòng)風(fēng)力機(jī)特性實(shí)驗(yàn)
2. 保護(hù)功能實(shí)驗(yàn)并網(wǎng)及功率輸送實(shí)驗(yàn)
3. MPPT技術(shù)功率跟蹤
4. 電能質(zhì)量分析實(shí)驗(yàn)
5. .過充保護(hù)功能實(shí)驗(yàn)
6. 過放保護(hù)功能實(shí)驗(yàn)
7. 過載保護(hù)功能實(shí)驗(yàn)
8. 短路保護(hù)功能實(shí)驗(yàn)
9. 開路保護(hù)功能實(shí)驗(yàn)
10. 風(fēng)機(jī)過電流/過轉(zhuǎn)速保護(hù)實(shí)驗(yàn)
11. 過風(fēng)速剎車保護(hù)功能實(shí)驗(yàn)
12. 電壓點(diǎn)、升壓點(diǎn)調(diào)整實(shí)驗(yàn)
13. 云平臺(tái)監(jiān)控測試
14. 氣象綜合站數(shù)據(jù)與風(fēng)機(jī)系統(tǒng)聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn)

關(guān)鍵詞：控制器電動(dòng)機(jī) 傳感器變頻器 PLC