风力发电系统实验台,双馈风力发电机模拟系统实验装置

1、风力发电系统实验台简介：

风力发电系统实验台采用铝合金设计，桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固，造形美观大方；设有吊柜，用于放置工具、存放挂箱及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。

2、风力发电系统实验台配置：

电源控制屏：

电源控制屏提供单相220V交流电源和380V交流电源、1路0-30V直流稳压电源（1A）、铅酸蓄电池（蓄电池组选用2节阀控密封式铅酸蓄电池，主要参数：容量  12V 12Ah）、900Ω×2/0.41A的双层瓷盘可调电阻。光源控制模块（控制早、中、晚的光源）。

网孔板及安装模块：

提供网孔板、直流仪表模块（电压表、电流表、具有通信接口）、交流仪表模块（电压表、电流表、功率表三合一、具有通信接口）、光照计、直流负载（警示灯、节能灯）、交流负载（白炽灯、风机）、触摸屏、离网逆变器、并网逆变器、并离网逆变器实验模块、物联网监控实验系统、风光互补控制器。

1）直流仪表参数如下：

具有通信接口、具有手动自动量程、工业级柜装、精度：不低于5位，1000V档位显示格式：999.99（带2个小数点），显示单位：V；100V档位显示：99.999（带3个小数点），显示单位：V；10V档位显示：9.9999（带4个小数点），显示单位：V；5A档位：4999.9（带1个小数点），显示单位：mA；1000mA档位：999.99(带2个小数点)，显示单位：mA；100mA档位：99.999(带3个小数点)，显示单位：mA。

2）交流仪表参数

由24位专用DSP、16位高精度AD转换器和高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。软件上采用RTOS设计思路，同时配有PC监控软件来加强分析能力。能测量电路的功率、功率因数。功率测量精度为1.0级，功率因数测量范围0.3～1.0，电压电流量程为450V和5A。

4）触摸屏

采用昆仑通态7寸彩色触摸屏TPC7062KX，带通信线与开发环境。

5）可编程控制系统

采用兼容西门子可编程控制器CPU224，配下载线与开发环境。

6）并网逆变器

采用GTI系列并网逆变器，DC输入电压：Vpv 10.5V-28VDC，带反极性保护，交流180-260V输出，频率45—53HZ。

7）离网逆变器

采用APS系列离网逆变器，DC输入电压：Vpv 24VDC，带限流保护，交流220V输出，频率50HZ。

8）风光互补控制器

采用专业MCU微处理器控制，真正实现充电、放电的智能化控制；采用低损耗、长寿命的MOSFET作为控制器的主要开关器件；风力发电机自动刹车、手动停机功能；光伏充电（PWM）技术，充电效率更高；运行状态、故障指示灯指示；多种控制模式：光控开光控关模式/光控开时控关模式/无光控时控的自动模式；输出吸收回路，可带感性负载；记忆功能，控制器失电重新上电后，自动按失电前的模式工作；完善的保护功能；蓄电池防反接

9)负载系统的组成

设备配置有直流负载（警示灯、节能灯）和交流220V负载（白炽灯、风机）

并离网逆变器实验模块：

采用DSP2812控制，能完成编程基础实验，离网逆变器实验，并网逆变器、各种保护实验等，提供源代码。

5.物联网监控实验系统

采用ZIGBEE协议，能对实验平台的温度与湿度进行实时监控，并实时与系统无线智能网关（7寸触摸屏，采用ARM11设计，WINCE系统）通信，智能网关能实时显示当前的数据。

6.监控系统

1)监控系统组成

监控系统主要由主机、键盘、鼠标、接线排、电源插座、通信线、微软操作系统软件、组态软件组成。

2)监控系统功能

2)、通信

触摸屏、PLC之间进行通信，监控自动跟踪过程和主机与PLC、仪表等之间进行通信。

3、风力发电系统实验台整体情况

1）风力发电机需带变频调速系统，与风机整合在一起，可360度旋转。

2）整体尺寸：1280mm*550mm*1670mm，网孔板不小于1200mm*600mm

3)带吊柜用于防置实验器材。

4、风力发电系统实验台实验项目

基础实验

1、控制器工作原理实验

2、控制器充放电保护实验

3、太阳能路灯实验

4、太阳能警示灯实验

5、离网逆变器逆变实验

6、并网逆变器逆变实验

7、风力发电机实验

8、风速仪测试实验

9、自动偏航实验

太阳能光伏逆变器实验系列

1．DSP2812的PWM编程实验

2.并离网逆变电源的原理

3.逆变电源的接线实验

4.离网逆变器实验

5.并网逆变器实验

可编程控制器系统实验

1.基本指令练习

2.组态通信测试

3.系统跟踪软件测试

 

 

 

 

 

一、双馈风力发电机模拟系统实验装置介绍:

双馈风力发电机模拟系统主要用于教学实训，系统采用异步变频拖动单元，宽范围模拟风力发电机运行转速，用户可根据需要调节拖动单元转速来达到模拟风速变化引起的发电机转速变化。可模拟实际风力发电机运行的工艺特点和控制要求。通过开放式主控系统，可通过对控制系统和模拟系统的PLC编程，实现对不同类型风机的模拟以及控制仿真，实现变速恒频风力机组发电状态的模拟，包括转速、转矩、发电量及有功、无功调节。达到变速恒频风力机组的并网发电等过程各参数的实验研究。

二、双馈风力发电机模拟系统实验装置特点：

1）先进性，满足目前主流的1.5～3兆瓦级变速恒频风机控制系统的要求；

2）开放性，PLC可自主编程，满足学生学习的要求；

3）适应性，可满足不同功率、不同类型的风机测试和模拟。

4）高可靠性：保护及通讯不受电磁干扰；风电主控制器背板背面全部接地，有效抵抗脉冲群干扰；具备良好的电磁兼容性，现场与系统、通道与通道间采用隔离措施。

5）开放性强：支持多种现场总线协议，如Modbus、Profibus-DP等，同时提供多种接口方式选择，满足风力发电机上通讯设备的需求。

6）环境适应性：宽温型设计，存储温度-40℃～70℃，运行温度-25℃～60℃；具有三防工艺，防盐雾、防湿热、防霉菌。

7）具有冗余和自诊断功能：有自诊断功能，DO模块具有回读功能，进行数据比较自检；具有掉电检测和超量程及超限报警功能；支持电源冗余、CPU冗余、通讯冗余，满足高可靠性要求。

8）安全链：过压、超速、超压、电网故障等故障保护系统，避免系统失控。

三、双馈风力发电机模拟系统实验装置主要功能：

1）学习主控系统的配置、特点和工艺要求；

2）学习主控软件编写和调试；

3）模拟不同风机的运行特点；

4）调试风机核心控制算法；

5）测试完整的主控系统，实现主控系统电气、软件等测试

四、双馈风力发电机模拟系统实验装置主要配置：

实验系统分为拖动单元、控制单元、发电单元、测量单元。

（1）拖动单元：模拟系统因风速变化而引起的转速变化

（2）控制单元：分析系统状态，控制系统运行，实现数据模拟

（3）并网发电单元：双馈发电机与并网变流器实现风机并网过程。

（4）测量单元：系统各信号采集传输到主控系统中。

双馈风力发电机整机模拟系统包括实验台柜、PLC、驱动变频器、双PWM变流器、负载测试柜，按钮、指示灯、测控仪表、监控系统等。风力发电机内部模拟控制信号可通过PLC编程控制，也可在现有硬件基础上自行开发控制软件，实现对各种自然风的模拟，完成对风力发电机控制算法的研究。

五、双馈风力发电机模拟系统实验装置配置：

六、双馈风力发电机模拟系统实验装置实验内容

（1）风力发电机接线形式实训；

（2）空载运转实训；

（3）并网过程实训；

（4）并网连续运行实训；

（5）风速模拟实验；

（6）转距模拟实验；

（7）发电功率模拟实验；

（8）其它相关发电性能及测量实验；

（9）脱网保护模拟实训；

（10）控制策略模拟实验；

（11）主控系统的配置、特点和工艺要求实训；

（12）主控软件编写和调试实训；

（13）研究和调试风机核心控制算法实验；

（14）自主编程应用实训；

 

 

 

 

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