SBKA-2KW垂直軸風力并網發(fā)電教學實驗系統(tǒng)
一、系統(tǒng)概述
2KW風力發(fā)電教學實驗系統(tǒng)是一套符合風力發(fā)電專業(yè)和實際風電專業(yè)教學要求的以滿風力發(fā)電系統(tǒng)，足學生教學實訓要求，教學實訓項目的要求并具一定的特色。系統(tǒng)由室外風力發(fā)電機、葉片、塔架，室外防雷箱，并網控制器，并網逆變器，控制柜等組成，系統(tǒng)能進行并網發(fā)電全過程實驗，是職高、大學、研究生以風力發(fā)電為主課題的研究和培訓、教學的理想產品。
二、運行技術參數
2、1、風力發(fā)電技術條件（單相輸出）
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風輪直徑 2.4m
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葉片材質 增強玻璃鋼
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葉片數量 5
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額定轉速 50r/min
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額定風速 14m/s
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啟動風速 2.5m/s
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工作風速 3-25(m/s)
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安全風速 40m/s
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發(fā)電機類型 永磁三相交流發(fā)電機
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額定功率 2KW
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最大功率 2.5KW
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額定電壓 220VAC
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塔桿高度 12m
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塔桿類型 液壓塔架
2、2、風機并網控制器技術條件
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額定功率 3KW
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適用風機 2KW
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輸入電壓范圍 (DC) 0~600V
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風機額定輸出功率 2KW
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卸載電壓 按風機輸出電壓設置
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最大卸載功率 3KW
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尺寸 W×H×D mm 500/687/166
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重 量 20kg
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防護等級 IP20/IP65
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環(huán)境溫度 －20 ～＋40 ℃
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儲存溫度 －25 ～＋70 ℃
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冷卻方式 風扇對流
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顯 示 風機電壓、風機電流、風機功率
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顯示方式 LCD（液晶屏顯示）
2、3、風機并網逆器技術條件
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輸入電壓范圍 (DC) 40V-450V
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風機最大輸出功率 2KW
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直流電壓 VPP VPP < 10 %
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額定功率 5000W
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電網電壓范圍 196 ～ 253V AC
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電網頻率范圍 任選 50Hz 或 60Hz
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功率因數 > 0.99
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最大效率 94%
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待機損耗 < 11 W
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保 護 防孤島, 過溫, 過載,
過流, 過壓保護
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總諧波失真 (THD) < 4 %
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尺寸 W×H×D mm 555/420/125
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重 量 32.5kg
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防護等級 IP20
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環(huán)境溫度 －20 ～＋40 ℃
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儲存溫度 －20 ～＋50 ℃
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冷卻方式 風扇和對流
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顯 示 LCD & 信號燈
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通 訊 RS485
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功率曲線點 最小 5, 最大 20.
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安規(guī) IEC 62103:2003(1st Edition)
EN50178:1997
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并網認證 DIN VDE 0126-1-1:2006
三、產品特點及功能
3、1、風力發(fā)電機
風力發(fā)電機額定功率為2KW,風葉采用增強玻璃鋼材料，發(fā)電機體積小、重量輕而且發(fā)電效率高。獨特的電磁力矩設計技術有效保證了在微風中便能啟東運行，全部采用優(yōu)質鋁合金精密壓鑄部件與不銹鋼配件，整機重量輕。
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外殼：采用球墨鑄鐵鑄造，結構強度高， 耐久性好。
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發(fā)電機：定子采用優(yōu)質稀土呂鐵硼材料，轉子線圈為紫銅繞線，耐溫升，導電性能好，發(fā)電效率高。
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風葉：玻璃鋼表面配合聚氨酯發(fā)泡工藝填充，兩條玻璃鋼加強筋貫穿葉尖到葉根，結構強度高，防水性能好。
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控制系統(tǒng)：PLC智能控制， 采用全球知名品牌的電子配件。人性化設計，
所有系統(tǒng)運行數據都能顯示在觸摸屏人機界面上。
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保護系統(tǒng)：卸荷，電磁剎車雙重保護，確保系統(tǒng)安全。
金屬部件表面處理：電泳加噴涂，防銹防腐蝕。
◆ GPRS(選配功能)：
遠程監(jiān)控功能,實現(xiàn)隨時隨地甚至通過手機就能監(jiān)測到系統(tǒng)的運行數據。
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液壓塔架（選配）：配合液壓系統(tǒng)使用，實現(xiàn)塔架自動立起或放倒， 操作簡單，最大化節(jié)省系統(tǒng)安裝及維護費用。
3、2、并網控制逆變模塊
采用日本三菱第五代智能功率模塊；DSP芯片控制；功率點跟蹤技術；高效率；完善的保護功能；按照IEE929-2000和UL1741標準設計；
安裝調試簡便； 可通過液晶和按鍵設定運行參數。
功率曲線
3、3、實驗模塊
并網發(fā)電原理圖，測試端子；接線盒，接線端子；數顯交直流電壓電流表，實時顯示系統(tǒng)電參數的情況；含有多種通訊接口，上位機監(jiān)控功能
四、系統(tǒng)單元組成
風力并網發(fā)電系統(tǒng)示意圖
4、1、并網控制單元：系統(tǒng)根據演示單元的需要，通過開關單元的開和關，實現(xiàn)逆變器同步運行，同時配備單獨計量通道，并滿足數據對比和采集。
風機電源控制，單獨設計有一套大風卸荷保護電路，與風機控制器結合使用。
4、2、風機卸荷單元：風力發(fā)電機輸出端口，連于發(fā)電機控制器，對風機所發(fā)的三相交流電進行整流，調整并控制，然后供給控制器進行并網和系統(tǒng)在大風時的卸荷和其他保護。
4、3、開關控制單元：所有演示系統(tǒng)內外單元的引線經隔離開關接至各自的跳線端子上，在實驗過程中，一旦發(fā)生漏電、短路、過流、過熱情況，開關自動斷開電源，起到保護儀器儀表和人身的安全。
4、4、 風機連接單元：在示意接線面板上,通過單元的引線經隔離開關接至各自的跳線端子，根據演示的需要，可以用跳線自由地查看3個風機系統(tǒng)的工作狀態(tài)
4、5、顯示單元（演示臺輸出交流 網側控制柜）
4、6、 演示臺顯示單元
通用部分：設備工作溫度、室內溫度/濕度/時鐘、逆向電量計量。
通用1套3位切換顯示：有功功率.
單獨顯示：風速LED顯示、風向日期LCD顯示、風機限流卸荷LED指示。
五、監(jiān)控單元
監(jiān)控裝置包括監(jiān)控主機、監(jiān)控軟件和顯示設備。本系統(tǒng)采用高性能工業(yè)控制PC機作為系統(tǒng)的監(jiān)控主機，配置多機版監(jiān)控軟件，采用標準RS-232或RS-485通訊方式，可以實時獲取所有風力發(fā)電的運行參數和工作數據。
5、1、 監(jiān)控軟件
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監(jiān)控主機同時提供對外的數據接口，即用戶可以通過計算機實時查看整個電源系統(tǒng)的實時運行數據以及歷史數據和故障數據。
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可每隔5分鐘存儲一次電站實驗所有運行數據，包括實時存儲環(huán)境數據、故障數據等參數。
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可連續(xù)存儲20年以上的電站實驗所有的運行數據和故障紀錄。
5、2、遠程監(jiān)控軟件設置
5、2、1、登錄
普通用戶賬戶和密碼由管理員自行添加
5、2、2、實時狀態(tài)
選擇逆變器的序列號，頁面即會顯示該臺逆變器當前的相關參數。
5、2、3、歷史記錄
選擇逆變器的序列號和起始時間，即可查詢逆變器的歷史狀態(tài)。點擊“導出”，可將本頁
數據導出至EXCEL。
5、2、4、發(fā)電量統(tǒng)計
選擇逆變器的序列號，即可查詢該臺逆變的在最近一段時間內的發(fā)電量和總發(fā)電量。
5、2、5、設備管理
添加終端：輸入中斷的ID和名稱，點擊“添加”。
添加逆變器：選擇終端，并在該終端下輸入待添加逆變器的序列號和地址，點擊“添加”
5、2、6、用戶管理
添加用戶：輸入用戶名和密碼，點擊“添加”即可添加新用戶，目前只能添加普通用戶。
為用戶關聯(lián)終端：選擇待關聯(lián)的終端ID，點擊“添加”。
5、3、 風資源監(jiān)控測量系統(tǒng)
風速風向儀用于測量和記錄風速風向，可以循環(huán)記錄存儲57344條風速風向歷史紀錄。液晶屏顯示和鍵盤，使PH風速風向儀的操作簡單方便；它還可以與計算機進行通訊，將記錄的風速風向數據下載到計算機中，進行觀察分析。
特點：
1．具有低功耗運行模式：PH風速風向儀在工作時液晶屏的背光處于關閉狀態(tài)，以低功耗方式運行。
2．風速風向傳感器風杯采用碳纖維材料，強度高，起動好。
技術指標
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測量范圍： 風速：0～60m/s
風向：0～360°
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精 度： ±0.1m/s ± 3°
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工作電源： AC 220V±20% 50HZ，
DC24V、12V、5V或其他供電。
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記錄間隔： 1分鐘～240分鐘連續(xù)可設置
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內部存儲： 4M bit
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通訊接口： RS-232/485/USB通訊
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產品功耗：
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外形尺寸： （165×125×75）mm
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環(huán)境溫度： -40℃～50℃
六、教學及研究實訓項目
實驗1、風力發(fā)電基礎理論原理性實驗
實驗2、風力發(fā)電系統(tǒng)設計實驗
實驗3、風力發(fā)電基礎理論與應用技術仿真實驗
實驗4、風力發(fā)電相關測量技術實驗
實驗5、風力發(fā)電控制技術實驗
實驗6、風力發(fā)電電力電子實驗
實驗7、風力發(fā)電機并網過程實驗
實驗8、風力發(fā)電機在不同風速情況下并網實驗
實驗9、并網過程中孤島保護實驗
實驗10、風力發(fā)電機轉速與輸出電壓關系實驗
實驗11、風力發(fā)電機在不同的風速的情況變換功率實驗
實驗12、風力發(fā)電機轉速與輸出電流關系實驗
實驗13、風力發(fā)電機轉速與輸出電壓頻率關系實驗
實驗14、風速即轉速與與出功率關系實驗
實驗15、風力發(fā)電系統(tǒng)接線實驗
七、 售后服務
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使用手冊
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產品培訓
配置清單
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序號 |
名 稱 |
數量 |
單位 |
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1 |
風力發(fā)電并網系統(tǒng)操作臺 |
1 |
臺 |
|
2 |
2000W永磁同步垂直軸風力發(fā)電機 |
1 |
臺 |
|
3 |
風葉、塔桿、液壓系統(tǒng) |
1 |
臺 |
|
4 |
3.0KW風力發(fā)電機并網控制器 |
1 |
臺 |
|
5 |
2.0KW并網逆變器 |
1 |
套 |
|
6 |
網側控制柜 |
1 |
套 |
|
7 |
遠程監(jiān)控模塊 |
1 |
套 |
|
8 |
風資源監(jiān)控模塊 |
1 |
套 |
|
9 |
實驗附件 |
1 |
套 |
