光伏風力發電教學實驗系統

1

模擬汽輪發電機組

1直流電動機:額定功率PN=4.0kW,額定轉速nN=1500 r/min,額定電壓UN=220V,功率過載倍數:2倍。

2三相同步發電機:額定功率PN=3kW,額定轉速nN=1500 r/min,額定電壓UN=400V。

3轉速及功角測量模塊:分辨率500脈沖/轉,最高轉速5000r/min。

4底座:鑄鐵小車。

2套

2

模擬光伏發電機組

1模擬光源跟蹤裝置

由4塊太陽能電池板、模擬太陽光源、太陽能模擬追日跟蹤傳感器、太陽能電池板二維運動機構和支架組成。

1) 太陽能電池板:采用多晶硅電池組件,功率不超過300Wp。

2) 模擬光源功率:不超過1kW;連續運行范圍角度不低于150°;傾角調節范圍不低于40。

3) 跟蹤方式:通過逐日系統改變電池板與太陽光入射角度。

2模擬能源控制系統

由可編程序控制器(要求采用主流品牌)、按鈕、繼電器和端子排等低壓電器組成。

3能源轉換儲存控制系統

主要由光伏陣列匯流模塊、直流電壓電流采集模塊、過溫告警模塊、PWM驅動模塊、CPU核心模塊、人機交互模塊、通信模塊、防雷器、智能型充放電控制器、蓄電池組、開關電源、直流電壓表、直流電流表等組成。 

4 ★金屬表面,鍍鋅防止生銹腐蝕

1套

3

模擬風力發電機組

★1.原動機(變頻調速電機): 額定功率:4.0kW; 額定電壓UN=380V;額定轉速:1500r/min

★2永磁同步發電機: 額定電壓:400V;電流:3A; 功率:3kVA; 轉速:1500r/min;極數:三極

3 配光電編碼器1024脈沖輸出

4聯軸器。

5底座。

1套

4

模擬線路屏

輸電線路實驗裝置

主要設備:輸電線路保護裝置、線路模擬器、故障控制設備、中間開關站。

1電抗器:額定電壓UN=450V,額定電流IN=15A,9組。

2電容器:額定電壓UN=600V,6組。

3電抗調節盤電容調節盤數量以滿足要求為佳。

5套

5

模擬斷路器屏

1接觸器:額定電壓UN=380V,額定電流IN=25A,控制電壓DC24V,4個。

2接觸器控制模塊工作電壓DC24V,4個。

3電壓互感器變比1000V/100V,準確度0.5級,額定容量SN=20VA,4組。

4電流互感器:變比150A/5A,準確度0.5級, 額定容量SN=5VA,4組。

5各類控制按鈕及指示燈個數均要滿足該屏控制及顯示功能。

RTU測控裝置:1臺。

技術參數:

1) 具備“四遙功能”,且符合當前技術發展,可采集各類電壓、電流及開關量信號不低于30路,可調節變壓器分接頭。

2) 電壓輸入:交流電壓0~100V;

3) 電流輸入:交流電流0~5A;

4) 測量精度:0.5級;

5) 具有RS485通信接口,開放具體協議內容。

7直流電源模塊:輸出功率100W,輸出電壓DC24V。1個。

4套

6

無功補償屏

1電容器:額定電壓UN=450V,容量范圍0.5-5kVar,4

2接觸器:額定電壓UN=380V,額定電流IN=25A,控制電壓DC24V,2個。

3接觸器控制模塊:工作電壓DC24V,2個。

4繼電器:負載電壓AC380V,負載電流10A,控制電壓DC24V。

5直流電源模塊:輸出功率100W,輸出電壓DC24V。1個。

6電容器微機保護裝置:1臺。包含功能:電容器限時電流速斷保護、電容器過電流保護、電容器過電壓保護、電容器母線失壓保護;采集、顯示和上傳電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率;遙信采集、裝置遙信變位、事故遙信;遙控分合斷路器;遠方定值修改,保護投入/退出。

7微機無功補償裝置:1臺。包含功能:自動投切補償電容器組,最多可控制8組電容器投切;實時采集和顯示母線電壓、電容器電流、有功功率、無功功率、功率因數等;遙信采集、裝置遙信變位;遠方定值修改;事件記錄、實時上傳事件記錄信息。

8交流電壓表:0-500V,3只。

1套

7

負載屏

1接觸器:額定電壓UN=380V,額定電流IN=25A,控制電壓DC24V,5個。

2接觸器控制模塊:工作電壓DC24V,5個。

3直流電源模塊:輸出功率100W,輸出電壓DC24V。1個。

4 RTU測控裝置:1臺。技術參數同。

5異步電動機額定電壓UN=380V,額定功率PN=2kW,1臺。

6白熾燈額定電壓UN=220V,額定功率PN=200W,6只。

7電爐:額定電壓UN=220V,額定功率PN=1kW,3只。

8交流電壓表:0-500V,3個。

9降壓變壓器額定容量SN=6kVA,變比1000V/400V,1臺。

10包括:感性負載、容性負載、阻性負載、測量儀表、漏電保護裝置等。

2套

8

電網組態接線屏

1相應指示燈若干只

2.額定電壓:380V

3.系統模擬圖

4.模擬控制系統一套

5.接線端子、及屏前測試端子一套

1套

9

無窮大系統屏

1電動三相調壓器:輸入電壓380V,輸出電壓0V-500V以內。容量20-30kVA,1。

2交流電壓表:0-500V,6只。

3空氣開關:100A,2只。

4接觸器:額定電壓UN=380V,額定電流IN=25A,控制電壓DC24V,3個。

5接觸器控制模塊:工作電壓DC24V,3個。

6 直流電源模塊:輸出功率100W,輸出電壓DC24V。1個。 

7 RTU測控裝置:1臺。技術參數同。

8升壓變壓器:額定容量SN=20kVA,變比1000V/400V,1臺。

1套

10

變電站一次模擬屏

1變壓器:額定容量4kVA,變比1000V/400V,接線Y/d。2臺。

2分合指示燈:12個。

3接觸器:額定電壓UN=380V,額定電流IN=25A,控制電壓DC24V,5個。

4接觸器控制模塊:工作電壓DC24V,5個。

5電壓互感器變比1000V/100V,準確度0.5級,額定容量SN=20VA,3組。

6電流互感器:變比150A/5A,準確度0.5級, 額定容量SN=5VA,4組。

7直流電源模塊:輸出功率100W,輸出電壓DC24V,1個。

8 RTU測控裝置:1臺。技術參數同。

1套

11

汽輪發電機組控制屏

1汽輪機調節特性微機模擬裝置:1臺。具體要求:

1) 具有手動模擬調節、手動數字調節、微機自動調節、過速保護功能;具有測量、顯示機組轉速、電網頻率功能;

2) 測量發電機轉速精度:≤0.2%; 

3) 測量系統功角精度:≤1° ;

4) 可進行微機自動調節和手動調節;

5) 具有RS485通信接口,可上傳測量結果至PC機,并可通過PC機通信調速。

2微機勵磁調節裝置:1臺。具體要求:

1) 勵磁方式分為自并勵、它勵兩種;

2) 具有恒UF、恒IL、恒α、恒Q 四種自動調節功能;

3) 具有定子過電壓保護、過勵限制、瞬時過電流限制、欠勵限制和伏赫限制功能;

4) 液晶顯示,中文菜單操作;在線修改控制參數和存儲功能;

5) 電壓調節范圍:20%~120%(單機),20%~ 130%(單機試驗),85%~120%(并網);

6) 發電機電壓調節精度:≤±0.5%;

7) 調差率±15%可調。

3微機同期裝置:1臺。具體要求:

1) 全自動準同期和半自動準同期方式可選,全自動方式下具有自動調頻調壓功能,半自動時閉鎖自動調頻調壓功能;

2) 實時顯示發電機和系統的壓差和頻差;

3) 大屏幕液晶顯示,中文菜單操作;

4) 可在線整定和修改頻差、壓差允許值和導前時間;

5) 測量系統頻率、機端電壓、系統電壓精度于0.5%;

6) 可圖形化顯示發電機機端電壓、系統電壓旋轉向量。

4原動機整流模塊:1個,電流30A。

5勵磁整流模塊:1個,電流30A。

6原動機調節隔離變壓器:1個,容量4kVA。

7勵磁調節隔離變壓器:1個,容量800VA。

8接觸器:3個。

9測量儀表:交流電流表 1只,交流電壓表 2只,有功功率表 1只,無功功率表1只,頻率表2只。直流電壓表2只,直流電流表2只。

10直流電源模塊:輸出功率100W,輸出電壓DC24V。1個。

11升壓變壓器:額定容量SN=4kVA,變比1000V/400V,1臺。

2套

12

光伏機組控制屏

1并網逆變控制系統

由核心模塊、接口模塊、液晶顯示模塊、鍵盤接口模塊、驅動模塊、直流電壓升壓模塊、直流電壓采樣模塊、交流電壓采樣模塊、交流電流采樣模塊、過溫告警模塊、通信模塊、開關電源、直流電機、方形指示燈、直流電壓表、直流電流表、多功能諧波表、變壓器等組成。

2保護功能:電網保護、直/交流過壓及欠壓保護、交流過/欠頻保護、極性反接保護、短路保護、孤島效應保護、過熱保護、過載保護、接地故障保護以及報警功能等;

3參數要求:并網逆變器額定輸出電壓:220V±10%、50Hz±1Hz;額定功率:200VA;輸出功率因數:≥0.98(感性負載、容性負載);逆變效率:≥80%,電壓畸變率:≤4%;電流畸變率:≤4%。

4能源監控管理系統

由系統控制器核心模塊、繼電器模塊、通信模塊、15寸平板電腦、鍵盤、鼠標、組態軟件等組成。

1套

13

風力發電機組控制屏

1 IPM模塊1200V,50A,2個。

2 IPM驅動板:1200V,50A,2個。

3霍爾電流傳感器:30A,6個。

4霍爾電壓傳感器:500V,5個。

5空氣開關:380V,50A,4個。

6交流接觸器:380V,50A,4個。

7并網電抗器:30A,50HZ,1個。

8三相變壓器:4kVA,1000V/120V,1個。

9變頻器3kW,380V,50Hz,1臺。

10工控機IPC-610G,1臺。

11液晶顯示器:22,1臺。

12鼠標、鍵盤羅技,1套。

13示波器100M,1G,1臺。

14測量表計:交流電壓表2只,交流電流1只,直流電壓表1只,直流電流表1只。

15上位機監控系統。帶波形顯示及錄波功能,能夠將波形通過PC機輸出。

1套

14

主變測控保護屏

1微機變壓器差動保護裝置:1臺。包含功能:變壓器差動速斷保護、變壓器比率制動差動保護、二次諧波制動差動保護;遙信采集、裝置遙信變位、事故遙信;遙控分合斷路器;遠方定值修改,保護投入/退出。

2 微機變壓器后備保護裝置:1臺。包含功能:變壓器過電流保護、變壓器低電壓起動過電流保護、變壓器復合電壓起動過電流保護、變壓器過負荷保護、零序電壓閉鎖的零序電流保護(可選是否帶方向)、零序過電壓保護;遙信采集、裝置遙信變位、事故遙信;遙控分合斷路器;遠方定值修改,保護投入/退出。

1套

15

饋線測控保護屏

1 10kV線路微機保護測控裝置:1臺。包含功能:電流速斷保護、帶時限電流速斷保護、過電流保護(均可選定時限/反時限特性)、方向元件閉鎖、低電壓元件閉鎖、電流電壓連鎖速斷保護、三相一次重合閘、后加速電流保護、低壓減載保護;采集、顯示和上傳電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率;遙信采集、裝置遙信變位、事故遙信;遙控分合斷路器;遠方定值修改,保護投入/退出。

2 真空斷路器、帶電指示器、隔離開關及接地刀閘等元器件數量以滿足系統要求為準。

110V電源模塊:功率600W,輸入AC220V 輸出DC110V,1個。

1套

16

進線測控保護屏

1 110kV線路微機保護裝置:1臺。

包含功能:三段式接地距離保護、三段式相間距離保護、三段式零序電流保護、三相一次重合閘、后加速距離保護、后加速零序電流保護;采集和顯示電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率;采集、顯示和上傳電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率;遙信采集、裝置遙信變位、事故遙信;遙控分合斷路器;遠方定值修改,保護投入/退出。

1套

17

綜合自動化屏

1通訊管理機:1臺。

2 24口交換機:1臺

3微機測控

4配套線材:1批

1套

18

電網調度控制臺

1通信管理機:1臺

2監控PC機 6臺。配置要求不低于:CPU i5四核處理器,4GB內存,500G硬盤,DVD刻錄機,1000Mbps以太網卡,22寸液晶顯示屏,顯卡/聲卡/鍵盤/鼠標/操作系統/電網調度系統配套監控軟件及常用軟件。

2 24口交換機:1。

3 多功能打印機:1臺。

服務器:1臺

5控制盤

6配套線材:1批

7所采用監控軟件需滿足電網調度相應要求:

1)系統具有實時數據采集與數據處理等功能;

2)系統主接線圖動態顯示遙測、遙信等信息,畫面上每個圖元都有信息點反應其實時運行狀態,狀態不同顯示方式也不同,用戶可用不同的顏色或其它標識定義不同的運行狀態;

3)有報警產生時,報警窗口根據報警級別以不同的顏色自動彈出,同時驅動電鈴或者音響,保護動作、開關變位、裝置告警、重要遙測量越限等不同類別信息以不同顏色顯示,方便操作員瀏覽;

4)系統具有事故追憶記錄,系統可追憶事故前全站各個間隔的測量數據,并提供曲線、表格兩種形式任意選擇想要查看的事故追憶數據;

5)提供功能強大、靈活自如的報表編輯工具,所見即所得,可自動生成各類報表;

6)可根據每天的運行歷史數據生成當日的運行日志;

7.可設置實時自動打印或人工召喚打印各種現時報表和歷史報表;

8)數據庫可靈活地進行擴充和修改,I/O點相關參數可通過數據庫進行在線編輯和定義,特別適于電力系統的特點,尤其適于SCADA、EMS高級應用軟件和DTS仿真應用軟件的開發和使用;

9)人機漢化界面反應間隔層裝置數據變化,完成操作員對間隔層裝置的控制,并監視和記錄裝置的通訊狀況;

10)實時收集、查詢、顯示保護裝置上傳信息,能完成記錄故障信息,形成裝置動作報告,完成故障錄波數據的收集管理,實現對電站故障信息進行綜合分析;

11)實現對保護裝置調取定值、修改定值、定值區切換以及定值打印、保護軟壓板投退及對裝置信號進行復歸等操作;

12)可實現錄波分析、輸出及打印功能

1套

19

變電站監控臺

1 PC機:6臺。要求與上面相同。

2 24口交換機:1。

3 多功能打印機一臺。

電源:1個。

5配套線材:1批

1套

20

總降壓變電所主系統屏

1主接線示意圖:電氣主接線為:110kV母線采用單母線接線方式,10kV母線采用單母分段接線方式,包括2路110kV進線,1臺主變,4路10kV出線,1路10kV備用電源。

2 RTU測控裝置:

技術參數要求同上。

3電壓互感器和電流互感器:電壓互感器變比:380V/100V,電流互感器變比:5A/5A。

4測量儀表:包含5只交流電壓表,其中110kV進線電壓表2只,110kV母線電壓表1只,10kV母線電壓表2只。

2套

21

車間變電所主系統屏

1主接線示意圖:包含2路10kV進線,2臺配變和4路380V出線。兩路進線可采用明備用方式,也可采用暗備用方式。

2 RTU測控裝置:技術參數同。

3電壓互感器和電流互感器:電壓互感器變比:380V/100V,電流互感器變比:5A/5A。

4測量儀表:包含6只交流電壓表,其中10kV進線電壓表2只,10kV母線電壓表2只,380V母線電壓表2只。

4套

22

無功補償屏

1 10kV高壓電容器組:2組。

2電容器微機保護裝置:1臺。包含功能:電容器限時電流速斷保護、電容器過電流保護、電容器過電壓保護、電容器母線失壓保護;采集、顯示和上傳電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率;遙信采集、裝置遙信變位、事故遙信;遙控分合斷路器;遠方定值修改,保護投入/退出。

3微機無功補償裝置:1臺。包含功能:自動投切補償電容器組,最多可控制8組電容器投切;實時采集和顯示母線電壓、電容器電流、有功功率、無功功率、功率因數等;遙信采集、裝置遙信變位;遠方定值修改;事件記錄、實時上傳事件記錄信息。

4模擬斷路器、模擬接觸器模擬補償模塊數量以滿足系統要求為準。

5電壓互感器和電流互感器:電壓互感器變比:380V/100V,電流互感器變比:5A/5A。

2套

23

電動機負荷屏

1電動機:1臺,380V,容量550W。

2電動機微機保護裝置:1臺。包含功能:兩段式定時限過電流保護、反時限過電流保護、電動機起動時間過長保護、兩段式負序過流保護、過負荷保護、低電壓保護、過電壓保護、零序過電壓保護、TV斷線檢測;采集、顯示和上傳電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率;遙信采集、裝置遙信變位、事故遙信;遙控分合斷路器;遠方定值修改,保護投入/退出。

3變頻器:1個,輸入電壓:380V,輸出電壓:380V,功率:1kW。

4模擬斷路器:1個。

5多功能電力儀表:1臺。用于測量三相電流(真有效值)、三相電壓(真有效值)、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電能、無功電能等電參數。輸入為三相電壓(單相0-250V)、三相電流(0-5A);輸出為RS-485接口的數字信號,支持標準的MODBUS通訊規約。

2套

24

阻性負荷屏

1白熾燈負荷:1組,功率不超過300W。

2電爐負荷:1組,功率不超過1kW。

3模擬接觸器:2個。

4多功能電力儀表:1臺。用于測量三相電流(真有效值)、三相電壓(真有效值)、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電能、無功電能等電參數。輸入為三相電壓(單相0-250V)、三相電流(0-5A);輸出為RS-485接口的數字信號,支持標準的MODBUS通訊規約。

2套

25

備自投及線路繼電保護測控屏

主要設備:微機備自投保護、微機線路保護、故障控制設備。

1微機備自投裝置:1臺。包含功能:進線備自投、母聯備自投、備自投自適應;實時采集和顯示進線電壓、電流及母線電壓;遙信采集、裝置遙信變位;遠方定值修改;事件記錄、實時上傳事件記錄信息。

2微機母聯保護裝置:1臺。

3線路微機測控保護裝置:1臺。包含功能:電流速斷保護、帶時限電流速斷保護、過電流保護(均可選定時限/反時限特性)、方向元件閉鎖、低電壓元件閉鎖、電流電壓連鎖速斷保護、三相一次重合閘、后加速電流保護、低壓減載保護;采集、顯示和上傳電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率;遙信采集、裝置遙信變位、事故遙信;遙控分合斷路器;遠方定值修改,保護投入/退出。

4模擬接觸器:1個。

2套

26

變壓器繼電保護測控屏

1微機變壓器主保護裝置:1臺。包含功能:變壓器差動速斷保護、變壓器比率制動差動保護、二次諧波制動差動保護;遙信采集、裝置遙信變位、事故遙信;遙控分合斷路器;遠方定值修改,保護投入/退出。

2微機變壓器后備保護裝置:1臺。包含功能:變壓器過電流保護、變壓器低電壓起動過電流保護、變壓器復合電壓起動過電流保護、變壓器過負荷保護、零序電壓閉鎖的零序電流保護(可選是否帶方向)、零序過電壓保護;遙信采集、裝置遙信變位、事故遙信;遙控分合斷路器;遠方定值修改,保護投入/退出。

控制屏上配套按鈕指示燈以滿足要求為準。

2套

27

電源控制屏

1電動調壓器:額定容量SN=15kVA,電壓范圍0-430V,1。

2各類開關、接觸器、斷路器、互感器及測量儀表個數需滿足整體要求。

3控制屏上配套按鈕指示燈以滿足系統要求為準。

1套

28

柱上開關及其控制系統

1模擬柱上開關:1臺。

2控制箱:1個。

包含多功能配電網保護控制裝置1臺,可以模擬配網自動化系統中的重合器、分段器、FTU、饋線保護測控裝置的功能。

3電壓互感器和電流互感器:電壓互感器變比:380V/100V,電流互感器變比:5A/5A。

3套

29

監控臺

1前置通信機:1臺。

2 PC機:6,要求以上面PC機相同。

3 24口交換機:1臺。

4 多功能打印機:1臺。

4監控軟件:要求以上面監控軟件相同。

1套