應(yīng)用領(lǐng)域	文體,能源,汽車及零部件,電氣,綜合

YUY-2000B風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備|新能源教學(xué)設(shè)備

一,、YUY-2000B風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備|新能源教學(xué)設(shè)備概述：

真實的展現(xiàn)風(fēng)能發(fā)電的系統(tǒng)構(gòu)成,。利用輔助設(shè)備來實現(xiàn)風(fēng)源的模擬輸出，通過不同的負載較真實的反映風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)的運行狀況,；面向高等院校,、職業(yè)技術(shù)學(xué)校大中專生、本科生,、研究生深刻了解風(fēng)能的基本知識以及各種風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的實驗教學(xué)平臺,。通過該平臺可以對家用風(fēng)力機的安裝、調(diào)試,、運行、維護,、故障分析和故障診斷有所理解和分析,。

二、結(jié)構(gòu)示及原理：
1,、風(fēng)源控制系統(tǒng)
2,、模擬系統(tǒng)
3、風(fēng)能控制系統(tǒng)
4、離網(wǎng)逆變系統(tǒng)
5,、負載系統(tǒng)
6,、儲能系統(tǒng)
7、控制系統(tǒng)
8,、風(fēng)機
三,、系統(tǒng)參數(shù)：
1、風(fēng)力發(fā)電機：300W,，葉輪直徑：1.65m,，啟動風(fēng)速：2.3m/s，切入風(fēng)速：3m/s,，額定風(fēng)速：12m/s,，三相交流電輸出，支架高度1.5m,，總高度2.6m,；
2、風(fēng)速風(fēng)向儀：風(fēng)速：0～45M/S,，風(fēng)向：0～360°,，精度±0.3M/S±3°，工作電源：AC220V,，50HZ,，DC12V可選。過風(fēng)速報警,、欠風(fēng)速報警,、液晶顯示風(fēng)速、配有與PC通訊的接口：RS-232,；
3,、可調(diào)速的鼓風(fēng)機：4670m3/h，1275Pa-2138Pa,，2.2kW,；
4、電氣操作柜：儀表顯示,、控制按鈕（開關(guān)）,、戶用型控制器、風(fēng)速儀,、鼓風(fēng)機調(diào)速,。
四、實驗類型：
實驗一：限速機械保護系統(tǒng)原理實驗
實驗二：限速電控保護系統(tǒng)原理實驗
實驗三：風(fēng),、光互補zui大功率點跟蹤控制實驗
實驗四：風(fēng)機過功率保護實驗
實驗五：風(fēng)機超速保護實驗
實驗六：不同轉(zhuǎn)速下風(fēng)力發(fā)電曲線實驗
實驗七：風(fēng)況檢測實驗
實驗八：獨立風(fēng)機系統(tǒng)實驗
實驗九：綜合實驗,。
五,、各單元介紹：
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)--風(fēng)源控制系統(tǒng)
風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的*功率控制是風(fēng)電系統(tǒng)研究的重要內(nèi)容，根據(jù)在不同風(fēng)速條件下通過控制發(fā)電機的轉(zhuǎn)矩來調(diào)節(jié)發(fā)電機和風(fēng)機的轉(zhuǎn)速,，從而實現(xiàn)在不同風(fēng)速下的*功率跟蹤,。本實驗系統(tǒng)可以通過直流無刷電機控制器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)模擬風(fēng)速的變化。該裝置具有風(fēng)向檢測偏航系統(tǒng),，可以人為的模擬風(fēng)向的變化,，來控制風(fēng)力發(fā)電機的偏航角度。
（1）系統(tǒng)功能：
風(fēng)能是一種無污染可再生的綠色能源,風(fēng)能的大規(guī)模開發(fā)和利用,將會有效減少化石能源的使用和溫室氣體的排放,成為解決性能源危機和環(huán)境危機的重要手段,。
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)研究和實驗平臺的設(shè)計方案:利用變頻器控制的異步風(fēng)機模擬風(fēng)力特性,驅(qū)動風(fēng)力發(fā)電機運行,。便可實現(xiàn)風(fēng)機的模擬。在變風(fēng)速和變轉(zhuǎn)速兩種典型運行條件下的實驗結(jié)果表明,風(fēng)機可以準(zhǔn)確的對風(fēng)力機特性進行模擬,。該平臺可方便地用于實驗室條件下的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)研究,；
（2）系統(tǒng)參數(shù)：
1、風(fēng)力發(fā)電機：功率：300W,，葉輪直徑：1.65m,，啟動風(fēng)速：2.3m/s，
切入風(fēng)速：3m/s,，額定風(fēng)速：12m/s,，三相交流電輸出，支架高度1.5m,，總高度2.6m,；
2,、風(fēng)速風(fēng)向儀：風(fēng)速：0～45M/S,，風(fēng)向：0～360°，精度±0.3M/S ± 3°,，
工作電源： AC 220V/50HZ,，DC 12V可選過風(fēng)速報警、欠風(fēng)速報警,、液晶顯示風(fēng)速,、配有與PC通訊的接口：RS-232；
3,、可調(diào)速的鼓風(fēng)機：4670m3/h,，1275Pa-2138Pa，2.2kW,；
4,、電氣操作柜：儀表顯示、控制按鈕（開關(guān)）,、戶用型控制器,、風(fēng)速儀、鼓風(fēng)機調(diào)速,。
（3）實驗類型：
1,、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗；
2,、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗,；
3、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗,；
4,、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗；
5,、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實驗,；
6、風(fēng)力發(fā)電電力電子實驗,。
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)--模擬系統(tǒng)：
YUY-2000B型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),，在實際教學(xué)和設(shè)備的使用過程中，由于太陽,、風(fēng)等新能源系統(tǒng)的不穩(wěn)定性,、短時性，造成了在人們進行實驗時常常不能夠及時的得到相應(yīng)的的結(jié)果和數(shù)據(jù),，因此在新能源實驗系統(tǒng)的使用過程中,，常常需要利用模擬系統(tǒng)來提供仿真的太陽、風(fēng)等新能源,。提供給后續(xù)實驗設(shè)備使用,。
（1）系統(tǒng)功能：
1、模擬交流系統(tǒng)中三相風(fēng)力發(fā)電機的輸出：AC 0-400V,3kW的風(fēng)力發(fā)電機組的輸出,。
2,、模擬系統(tǒng)模擬直流系統(tǒng)中太陽能電池組件的輸出：DC 0-100V,1kW的太陽能電池組件的輸出。
3,、系統(tǒng)單元具備了遠程通訊單元,，可以通過后臺來實現(xiàn)遠程控制調(diào)節(jié)。大大的提高了使用效率,，對數(shù)據(jù)分析和裝置性能的判斷提供便捷,。
（2）系統(tǒng)參數(shù)：
1、三項同步調(diào)壓器：功率3kW,；
2,、可控硅控制模塊：220VAC 等級；整流濾波,，穩(wěn)壓,；
3,、可控硅：CTT60可控硅；zui大導(dǎo)通電流60A,；
4,、功率電能顯示儀表：4670m3/h，1275Pa-2138Pa,，2.2kW,；
5、電氣操作柜：儀表顯示,、控制按鈕（開關(guān)）,、蓄電池、戶用型控制器,、風(fēng)速儀,、鼓風(fēng)機調(diào)速。
（3）實驗類型：
1,、太陽組件模擬輸出實驗
2,、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備模擬輸出實驗
（4）系統(tǒng)特點：
1、用雙路電源供電,，可手動,、自動切換。使用接觸器可帶負荷切換,，保證了供電的可靠性,。
2、交流電源采用大容量隔離變壓器,，將系統(tǒng)電源與試驗電源進行隔離,；
3、使試驗電源免受電網(wǎng)暫態(tài)過程和其他諧波干擾,。變壓器采用△ /Y0接線方式,，大大削弱了三次諧波，保證了電源質(zhì)量,；
4,、直流電源可以連續(xù)平滑的調(diào)節(jié)電壓，以適應(yīng)不同試驗項目的需要,；
5,、輸出交流電源裝有漏電保護開關(guān)，確保試驗人員的安全,；
6,、直流回路使用GM32M直流斷路器。
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)--風(fēng)能控制系統(tǒng)
風(fēng)力發(fā)電機的工作原理是風(fēng)葉在風(fēng)力作用下旋轉(zhuǎn),，將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)葉軸旋轉(zhuǎn)的機械能,，發(fā)電機在風(fēng)葉軸的帶動下旋轉(zhuǎn)發(fā)電,，整流器將發(fā)電機產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)化成直流電，并通過集流轉(zhuǎn)向裝置和連接電纜將電能傳遞到控制器,，控制器的主要作用是控制和顯示風(fēng)力發(fā)電機對蓄電池的充電狀態(tài),，當(dāng)風(fēng)力達到切入風(fēng)速、發(fā)電機產(chǎn)生的電能壓達到蓄電池的充電要求時,，形成穩(wěn)定的電壓和電流輸出，進而向蓄電池組充電,；而當(dāng)風(fēng)力達到切出風(fēng)速,、發(fā)電機產(chǎn)生的電壓和電流超出蓄電池的充電要求或在蓄電池組已充滿時，斷開充電電流,，形成卸荷,，進而保護蓄電池不會過充，同時卸荷后在風(fēng)力發(fā)電機內(nèi)部形成阻尼,，進而降低發(fā)電機的轉(zhuǎn)速,、保證風(fēng)力發(fā)電機的運行安全。
（1）系統(tǒng)特點：
1,、風(fēng)力發(fā)電機運行中系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,，有防止風(fēng)力發(fā)電機空轉(zhuǎn)、飛車的保護功能,；
2,、具有蓄電池防反接保護，蓄電池防脫節(jié)保護,，蓄電池損壞保護功能,；
3、遇大風(fēng)充電電流過大時,，控制器自動對風(fēng)力發(fā)電機卸荷,，小電流對蓄電池充電；
4,、蓄電池充足后（當(dāng)蓄電池電壓充至額定電壓125%）,，控制器自動將風(fēng)力發(fā)電機剎車，停止對蓄電池充電,；
6,、控制器具有手動緊急剎車開關(guān)，用戶可根據(jù)情況使用,。
（2）系統(tǒng)參數(shù)：
1,、風(fēng)力發(fā)電機控制器：0.3KW-12V
2、蓄電池：48V
3,、工作方式：連續(xù)
4,、功能：充電,、控制
5、工作環(huán)境：溫度-10-40℃ 濕度≤80%
6,、PWM卸荷電壓(v):>52V
7,、風(fēng)力發(fā)電機剎車動作電壓(v):30V±1
8、風(fēng)力發(fā)電機恢復(fù)充電動作電壓(v)：26V±1
9,、電瓶虧電(V)：44V±1
10,、充電保險(A)：125A
（3）實驗類型：
1、限速機械保護系統(tǒng)原理實驗
2,、限速電控保護系統(tǒng)原理實驗
3,、風(fēng)、光互補zui大功率點跟蹤控制實驗
4,、風(fēng)機過功率保護實驗
5,、風(fēng)機超速保護實驗
6、不同轉(zhuǎn)速下風(fēng)力發(fā)電曲線實驗
7,、風(fēng)況檢測實驗
8,、獨立風(fēng)機系統(tǒng)實驗
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)--離網(wǎng)逆變系統(tǒng)
逆變器也稱逆變電源，是通過半導(dǎo)體功率開關(guān)的開通和關(guān)斷作用,，把直流電能轉(zhuǎn)變成交流電能的一種變換裝置,，是整流變換的逆過程，是太陽能,、風(fēng)力發(fā)電中的重要部件,。
逆變器系統(tǒng)是采用單片機控制正弦波輸出的逆變電源，它以48V直流電源作為輸入,，輸出220V,、50Hz、的正弦波交流電,，以滿足高校教學(xué)演示和電子實驗測試的需求,。該電源采用推挽升壓和全橋逆變兩級變換，前后級之間*隔離,，采用單片機數(shù)字化SPWM控制方式,，采樣直流母線電壓做電壓前饋控制，同時采樣電流做反饋控制,；在保護上,，具有輸入過、欠壓保護,，輸出過載,、短路保護，過熱保護等多重保護功能電路，增強了該電源的可靠性和安全性
（1）系統(tǒng)功能：
將太陽電池組件產(chǎn)生的直流電或者蓄電池釋放的直流電轉(zhuǎn)化為負載需要的低壓交流電,。具有輸入過,、欠壓保護，輸出過載,、短路保護,，過熱保護等多重保護功能電路，增強了該電源的可靠性和安全性,。
（2）系統(tǒng)參數(shù)：
1,、額定輸入電壓46.5-50.5V；
2,、額定輸出電壓220V±10%,、50Hz±1Hz、/三相220V±10%,、50Hz±1Hz；
3,、額定功率：1KVA,；
5、逆變效率：≥80%,；
6,、電壓調(diào)整率：線性負載≤3%，非線性負載≤5%,；
（3）系統(tǒng)單元主要測試點：
1,、開關(guān)管柵極漏極波形；
2,、蓄電池欠電壓測量,；
3、蓄電池保護點測量,；
4,、升壓變壓器次級整流電壓；
5,、單片機工作電壓的測量,；
6、單片機SPWM驅(qū)動腳波形測量,；
7,、全橋驅(qū)動器輸出波形測量；
8,、母線電壓輸出波形（有效值,、峰值）測量；
9、母線電壓輸出頻率測量,；
10,、母線前饋電壓電流采集測量。
（4）主要實驗：
1,、逆變原理實驗（結(jié)合試驗箱上電路原理圖,、測試點、顯示儀表和原理）,；
2,、逆變過載保護實驗（結(jié)合試驗箱上電路原理圖、測試點,、顯示儀表和原理）,；
3、逆變器與市電互補實驗（結(jié)合試驗箱上電路原理圖,、測試點,、顯示儀表和原理）；
4,、逆變器欠過壓等保護實驗（結(jié)合試驗箱上電路原理圖,、測試點、顯示儀表和原理）,。
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)--負載系統(tǒng)
作為整個風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一部分,，主要是完成發(fā)電系統(tǒng)的負載測試用。主回路由阻性負載,、感性負載和容性負載三部分組成,。三部分組合后，功率因數(shù)可調(diào)整,，裝機總?cè)萘?50VA
（1）系統(tǒng)參數(shù)：
1,、適用環(huán)境溫度范圍：-10～+40℃
2、接入負載電壓：三相AC380V/50Hz（線電壓380V,，相電壓220V）
3,、接線方式：三相四線制
4、電壓精度為±0.5％,，電壓分辨率為0.1V
5,、頻率測量范圍為40-60Hz
6、電流測量范圍為0-50A
7,、冷卻方式：強制風(fēng)冷
8,、負載柜本身帶有控制面板，并帶有RS232接口,，負載和計算機連接,，并通過相關(guān)軟件實現(xiàn)負載中存儲的數(shù)據(jù)傳到PC機中進行處理。
9、PC機控制軟件可顯示本次測試中的zui大功率值,。
10,、工作電源: AC 220V/50Hz。
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)--儲能系統(tǒng)
蓄電池的作用是保證在太陽光照連續(xù)低于平均值的情況下負載仍可以正常工作,。新能源系統(tǒng)中使用的蓄電池有鎳氫,、鎳鎘電池和鉛酸蓄電池，但是在較大的系統(tǒng)中考慮到技術(shù)成熟性和成本等因素,，通常使用鉛酸蓄電池,。
蓄電池在線監(jiān)測管理系統(tǒng)是針對鉛酸蓄電池系統(tǒng)使用的12V閥控鉛酸蓄電池而開發(fā)的監(jiān)測管理系統(tǒng)，
（1）系統(tǒng)功能：
1,、單電池電壓,、內(nèi)阻監(jiān)測；
2,、電池組電壓,、充放電電流監(jiān)測；
3,、電池組工作環(huán)境溫度監(jiān)測,；
4、在線估算容量,；
5,、電池組過充,、過放,、浮充電壓高、浮充電壓低和充放電電流過大告警,；
6,、單電池浮充電壓高、浮充電壓低和單電池過放告警,；
7,、環(huán)境溫度過高、過低告警,；
8,、系統(tǒng)本身運行故障告警；
9,、實時數(shù)據(jù),、實時告警事件存儲；
10,、實時數(shù)據(jù),、實時告警查詢；
11、歷史事件,、歷史數(shù)據(jù)查詢,；
12、放電曲線分析,。
（2）系統(tǒng)參數(shù)：

單電池電壓測試范圍	0~16v	電池組電流測試精度	與電流傳感器有關(guān)
單電池電壓測試精度	0.2%	環(huán)境溫度測試范圍	0~75℃
單電池內(nèi)阻測試范圍	0~100mΩ	環(huán)境溫度測試精度	2℃
單電池內(nèi)阻測試精度	0.5%	工作環(huán)境溫度	-5~45℃
電池組電壓測試范圍	0~1000v	工作環(huán)境濕度	<90RH%
電池組電壓測試精度	0.2%	安全指標(biāo)	符合GB4793-84標(biāo)準(zhǔn)
電池組電流測試范圍	與電流傳感器有關(guān)	主機絕緣電阻＞5M	絕緣強度 1500V/50Hz

1,、單電池電壓、內(nèi)阻監(jiān)測
2,、電池組電壓,、充放電電流監(jiān)測
3、電池組工作環(huán)境溫度監(jiān)測
4,、在線估算容量
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)--控制系統(tǒng)
為用戶提供一個遠程監(jiān)控風(fēng)光互補科研實驗平臺系統(tǒng)的在線系統(tǒng),，提供實時數(shù)據(jù)顯示與處理、系統(tǒng)功能分析,、系統(tǒng)事故追憶,、各種文檔備份、用戶級別選擇,、遠程特定功能控制實現(xiàn),、在線幫助等功能強大、界面友好,、人機對話簡單的管理軟件,。
實時數(shù)據(jù)顯示與處理采用召喚應(yīng)答式規(guī)約，在線實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時顯示,。
事故追憶包括離線事故和在線事故．為不能長時間開啟電腦的客戶提供更多便利,。
具備詳細的事故記錄（精確到秒，以時間段顯示,，同時記錄系統(tǒng)所有運行參數(shù)備查）,多種查詢方式（按站點,，按時間，按日期及起組合方式）報表生成和打印,。
具備報警參數(shù)設(shè)定,，告警參數(shù)顯示與保持，提供聲音（內(nèi)容可以自行選擇,，滿足個性需求,，同時提供pc機內(nèi)部蜂鳴器報警，為用戶節(jié)約電能,。）,，光等報警。
對用戶：提供權(quán)限管理,、密碼登錄,、無誤操作設(shè)計,，免費在線升級電源知識數(shù)據(jù)庫，新電源用戶學(xué)習(xí)影像資料．
對電源設(shè)備：實時控制,，參數(shù)全面具體,，防誤操作處理等等。
（1）系統(tǒng)功能：
1,、環(huán)境檢測：顯示風(fēng)速,、風(fēng)向（地理角度）、溫度等,；
2,、太陽能觀測：
太陽能：顯示充電電壓、充電電流,、功率,、運行狀態(tài)；
蓄電池：顯示蓄電池電壓,、蓄電池放電電流,、蓄電池放電功率、蓄電池運行狀態(tài),；
負載：顯示負載電壓,、負載電流、負載功率,、負載狀態(tài),；
電能計量：顯示月發(fā)電量、月用電量,、日發(fā)電量,、日用電量；
其他：顯示當(dāng)前溫度,、溫度補償系數(shù)等,；各種參數(shù)保護數(shù)據(jù),。
3,、風(fēng)機觀測:
風(fēng)機: 顯示充電電壓、充電電流,、功率,、運行狀態(tài)；
蓄電池: 顯示蓄電池電壓,、蓄電池放電電流,、蓄電池放電功率、蓄電池運行狀態(tài),；
負載: 顯示負載電壓,、負載電流,、負載功率、負載狀態(tài);
電能:顯示計量月發(fā)電量,、月用電量,、日發(fā)電量、日用電量,；
其他:顯示當(dāng)前溫度,、溫度補償系數(shù)等；各種參數(shù)保護數(shù)據(jù),；假負載投入比例,。
4、并網(wǎng):
實時參數(shù):顯示電網(wǎng)電壓,、電網(wǎng)電流,、風(fēng)機電壓、風(fēng)機電流,、直流電壓,、直流電流、電網(wǎng)電量,、頻率,、電網(wǎng)功率、太陽能功率,、環(huán)境溫度,、散熱器溫度；多站觀測,；
故障代碼: 顯示直流欠壓,、直流過壓、直流過流,、交流過壓,、交流欠壓、交流過流,、頻率異常,、孤島效應(yīng)、溫度異常,、微機異常,、接地異常、模塊異常; 控制: 并/脫網(wǎng)實驗,；MPPT模式選擇等,。