TW-SNY25風力發電系統教學實驗平臺

一、系統概述
風力發電教學實驗系統是由室外風力發電機、塔架、拉索，室外防雷箱，控制器、卸荷器，逆變模塊，蓄能模塊，負載實驗模塊，主操作控制臺等組成，系統能進行風力發電相關全過程實驗，是職高、大學、研究生以風力發電為主課題的研究和培訓、教學的理想產品。

教學特點
? 系統實驗平臺集成了室內溫/濕度儀，風速測量系統，讓使用者操作起來更直觀。
? 系統采用數字化DSP技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
? 系統面板上采用直觀的數字儀表和液晶顯示，讓用戶即時了解系統工作狀態。
? 系統上的離網電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
? 風力發電教學實驗系統，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、節能環保、無污染。

? 增加分布式發電原理與實驗模塊，讓學生增加對新知識的理解

二、系統運行技術條件
1.風力系統
? 風輪直徑：1.65(m)
? 啟動風速：1.5(m/s)
? 額定風速：12(m/s)
? 安全風速：35(m/s)
? 工作形式：永磁同步發電機
? 風葉旋轉方向：順時針
? 風葉數量：3（片）
? 風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
? 電機材料：鋁合金&不銹鋼
? 塔桿高度：0.85m
? 模擬風洞：風量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa，2.2kW；
2.充電系統
? 額定功率：400(W)
? 額定電壓：12(V)
? 額定電流：33.3（A）
3.電力蓄能系統（機內）
? 儲能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池
? 額定電壓：12V
? 額定容量：55Ah
? 充電方法（恒壓），循環︰峰值充電電流為5.6A
4.逆變模塊系統（機內）
? 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：>0.88
? 波形失真率≤5%
? 工作環境：溫度-20℃～50℃
? 相對濕度：﹤90﹪（25℃）
? 保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護
5.控制模塊系統
? 工作電壓：12VDC
? 充電功率：1000W
? 光伏功率：150W
? 風機功率：650W
? 充電方式：PWM脈寬調制
? 充電峰值電流 16.5A
? 過放保護電壓 10.5V
? 過放恢復電壓 12.6V
? 輸出保護電壓 16V
? 卸載開始電壓（出廠值）14.5V
? 卸載開始電流（出廠值） 22A
? 控制器設有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償等功能；
6.負載模塊裝置系統
? 風扇：×1個，額定電壓：12/12V，工作電流：1.25A，功率：15W
? 交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/12V，工作電流：0.8A，功率：9.6W
? 馬達：×1個，額定電壓：12/12V，工作電流：0.35A，功率：5W  轉速：20rmp/min
? 交流LED燈×1個，交流節能燈×1個
? 直流模擬負載：12V/12V/28WLED路燈板，帶PWM調光功能，輸出功率可設置
7.顯示裝置系統
? 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，室內溫、濕度
? 風機轉速表：× 1個，5A，  顯示模式︰0.5”LED
? 風速風向儀：風速：0～45M/S
風向：0～360°
精度±0.3M/S±3°
工作電源：AC220V，50HZ，DC12V可選
過風速報警、欠風速報警、液晶顯示風速、配有與PC通訊的接口
8.電氣開關操作柜
交流漏電開關、緊急停止開關、儀表開關、風機輸入開關、直流輸入開關
儀表顯示、控制按鈕（開關）、智能型風光互補控制器、風速儀、鼓風機調速。

8.1智慧教室綜合測控系統

該系統采用一體化設計，要求所有功能集中在一塊核心控制器上，禁止采用多種模塊拼裝，確保使用人員的人身安全及設備安全的性能指標。

、虛擬示波器所需實現的功能：50MHz   2路波形測量功能；

（二）2路邏輯分析儀功能；

（三）1路任意波形信號發生器輸出；

200MSa/s高速實時采樣，50MHz帶寬，波形測量完全滿足教學實驗要求，波形平滑不失真。

（四）2路PWM脈沖信號發生器：可設置頻率、占空比。

（五）、萬用表功能

1、萬用表的電阻測量功能；

2、萬用表的直流電壓測量功能；

3、萬用表的交流電壓測量功能；

4、萬用表的交流電流測量功能；

（六）、人機界面功能

*1、人機界面顯示所測量的波形，并顯示相應的量測值；

*2、可通過點擊界面按鈕，將所測量的波形插入實驗報告模板中；

*3、學生的實驗報告結果可通過點擊界面按鈕，統一上傳到指定的教師電腦文件夾下；

（七）、實驗室安全監控功能

1、環境參數測量：可同時測量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；

2、電氣參數測量：可測量控制臺電壓電流，并計算出功率；

3、過流、過壓、欠壓（閥值可設置）報警跳閘保護；

4、安全防護：實驗室環境安全監控裝置（PM2.5、煙霧、可燃氣體、溫濕度及CO2濃度異常（火警）報警）；5、節電功能：長期無人實驗時，自動關閉總閘開關，實現安全和節電效果

9、監控軟件
? PC監控模塊：監控主機、監控軟件。
? 顯示內容：蓄電池電壓、風機電壓、光伏電壓、風機電流、光伏電流、風機功率、光伏功率，能量模擬圖，當前風速（米/秒），當前風向（度），當前風力資源平估。

系統工作主界面                   系統工作數據主界面（可切換不同曲線界面）

當前風資源數據主界面

三、教學項目及實驗內容
實驗1.風力發電基礎理論原理性實驗
實驗2.風力發電系統設計實驗
實驗3.風力發電基礎理論與應用技術仿真實驗
實驗4.風力發電相關測量技術實驗
實驗5.風力發電控制技術實驗
實驗6.風力發電電力電子實驗
實驗7.過放保護、過放恢復、過充保護、過充恢復
均充保護、均充恢復、浮充保護、浮充恢復
實驗8.過風速報警、欠風速報警、液晶顯示風速
實驗9.風力發電系統的直接負載實驗
實驗10.風力發電系統的風速變化影響實驗
實驗11.限速機械保護系統原理實驗
實驗12.限速電控保護系統原理實驗
實驗13.風機過功率保護實驗
實驗14.風機超速保護實驗
實驗15.不同轉速下風力發電曲線實驗
實驗16.風況檢測實驗
實驗17.獨立風機系統實驗
實驗18. 綜合實驗。

四、主要設備清單