SBKA-2KW垂直軸風(fēng)力并網(wǎng)發(fā)電教學(xué)實(shí)驗系統

一、系統概述
2KW風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實(shí)驗系統是一套符合風(fēng)力發(fā)電專(zhuān)業(yè)和實(shí)際風(fēng)電專(zhuān)業(yè)教學(xué)要求的以滿(mǎn)風(fēng)力發(fā)電系統，足學(xué)生教學(xué)實(shí)訓要求，教學(xué)實(shí)訓項目的要求并具一定的特色。系統由室外風(fēng)力發(fā)電機、葉片、塔架，室外防雷箱，并網(wǎng)控制器，并網(wǎng)逆變器，控制柜等組成，系統能進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電全過(guò)程實(shí)驗，是職高、大學(xué)、研究生以風(fēng)力發(fā)電為主課題的研究和培訓、教學(xué)的理想產(chǎn)品。

二、運行技術(shù)參數
2、1、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)條件（單相輸出）
◆ 風(fēng)輪直徑 2.4m
◆ 葉片材質(zhì) 增強玻璃鋼
◆ 葉片數量 5
◆ 額定轉速 50r/min
◆ 額定風(fēng)速 14m/s
◆ 啟動(dòng)風(fēng)速 2.5m/s
◆ 工作風(fēng)速 3-25(m/s)
◆ 安全風(fēng)速 40m/s
◆ 發(fā)電機類(lèi)型 永磁三相交流發(fā)電機
◆ 額定功率 2KW
◆ 最大功率 2.5KW
◆ 額定電壓 220VAC
◆ 塔桿高度 12m
◆ 塔桿類(lèi)型 液壓塔架
2、2、風(fēng)機并網(wǎng)控制器技術(shù)條件
◆ 額定功率 3KW
◆ 適用風(fēng)機 2KW
◆ 輸入電壓范圍 (DC) 0~600V
◆ 風(fēng)機額定輸出功率 2KW
◆ 卸載電壓 按風(fēng)機輸出電壓設置
◆ 最大卸載功率 3KW
◆ 尺寸 W×H×D mm 500/687/166
◆ 重 量 20kg
◆ 防護等級 IP20/IP65
◆ 環(huán)境溫度 －20 ～＋40 ℃
◆ 儲存溫度 －25 ～＋70 ℃
◆ 冷卻方式 風(fēng)扇對流
◆ 顯 示 風(fēng)機電壓、風(fēng)機電流、風(fēng)機功率
◆ 顯示方式 LCD（液晶屏顯示）
2、3、風(fēng)機并網(wǎng)逆器技術(shù)條件
◆ 輸入電壓范圍 (DC) 40V-450V
◆ 風(fēng)機最大輸出功率 2KW
◆ 直流電壓 VPP VPP < 10 %
◆ 額定功率 5000W
◆ 電網(wǎng)電壓范圍 196 ～ 253V AC
◆ 電網(wǎng)頻率范圍 任選 50Hz 或 60Hz
◆ 功率因數 > 0.99
◆ 最大效率 94%
◆ 待機損耗 < 11 W
◆ 保 護 防孤島, 過(guò)溫, 過(guò)載, 過(guò)流, 過(guò)壓保護
◆ 總諧波失真 (THD) < 4 %
◆ 尺寸 W×H×D mm 555/420/125
◆ 重 量 32.5kg
◆ 防護等級 IP20
◆ 環(huán)境溫度 －20 ～＋40 ℃
◆ 儲存溫度 －20 ～＋50 ℃
◆ 冷卻方式 風(fēng)扇和對流
◆ 顯 示 LCD & 信號燈
◆ 通 訊 RS485
◆ 功率曲線(xiàn)點(diǎn) 最小 5, 最大 20.
◆ 安規 IEC 62103:2003(1st Edition)
EN50178:1997
◆ 并網(wǎng)認證 DIN VDE 0126-1-1:2006
三、產(chǎn)品特點(diǎn)及功能
3、1、風(fēng)力發(fā)電機
風(fēng)力發(fā)電機額定功率為2KW,風(fēng)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(shù)有效保證了在微風(fēng)中便能啟東運行，全部采用優(yōu)質(zhì)鋁合金精密壓鑄部件與不銹鋼配件，整機重量輕。
◆ 外殼：采用球墨鑄鐵鑄造，結構強度高， 耐久性好。
◆ 發(fā)電機：定子采用優(yōu)質(zhì)稀土呂鐵硼材料，轉子線(xiàn)圈為紫銅繞線(xiàn)，耐溫升，導電性能好，發(fā)電效率高。
◆ 風(fēng)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。
◆ 控制系統：PLC智能控制， 采用全球知名品牌的電子配件。人性化設計， 所有系統運行數據都能顯示在觸摸屏人機界面上。
◆ 保護系統：卸荷，電磁剎車(chē)雙重保護，確保系統安全。
金屬部件表面處理：電泳加噴涂，防銹防腐蝕。
◆ GPRS(選配功能)： 遠程監控功能,實(shí)現隨時(shí)隨地甚至通過(guò)手機就能監測到系統的運行數據。
◆ 液壓塔架（選配）：配合液壓系統使用，實(shí)現塔架自動(dòng)立起或放倒， 操作簡(jiǎn)單，最大化節省系統安裝及維護費用。
3、2、并網(wǎng)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(diǎn)跟蹤技術(shù)；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(jiǎn)便； 可通過(guò)液晶和按鍵設定運行參數。

功率曲線(xiàn)

3、3、實(shí)驗模塊
并網(wǎng)發(fā)電原理圖，測試端子；接線(xiàn)盒，接線(xiàn)端子；數顯交直流電壓電流表，實(shí)時(shí)顯示系統電參數的情況；含有多種通訊接口，上位機監控功能
四、系統單元組成

風(fēng)力并網(wǎng)發(fā)電系統示意圖

4、1、并網(wǎng)控制單元：系統根據演示單元的需要，通過(guò)開(kāi)關(guān)單元的開(kāi)和關(guān)，實(shí)現逆變器同步運行，同時(shí)配備單獨計量通道，并滿(mǎn)足數據對比和采集。
風(fēng)機電源控制，單獨設計有一套大風(fēng)卸荷保護電路，與風(fēng)機控制器結合使用。
4、2、風(fēng)機卸荷單元：風(fēng)力發(fā)電機輸出端口，連于發(fā)電機控制器，對風(fēng)機所發(fā)的三相交流電進(jìn)行整流，調整并控制，然后供給控制器進(jìn)行并網(wǎng)和系統在大風(fēng)時(shí)的卸荷和其他保護。
4、3、開(kāi)關(guān)控制單元：所有演示系統內外單元的引線(xiàn)經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接至各自的跳線(xiàn)端子上，在實(shí)驗過(guò)程中，一旦發(fā)生漏電、短路、過(guò)流、過(guò)熱情況，開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)電源，起到保護儀器儀表和人身的安全。
4、4、 風(fēng)機連接單元：在示意接線(xiàn)面板上,通過(guò)單元的引線(xiàn)經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接至各自的跳線(xiàn)端子，根據演示的需要，可以用跳線(xiàn)自由地查看3個(gè)風(fēng)機系統的工作狀態(tài)
4、5、顯示單元（演示臺輸出交流 網(wǎng)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(shí)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(fēng)速LED顯示、風(fēng)向日期LCD顯示、風(fēng)機限流卸荷LED指示。
五、監控單元
監控裝置包括監控主機、監控軟件和顯示設備。本系統采用高性能工業(yè)控制PC機作為系統的監控主機，配置多機版監控軟件，采用標準RS-232或RS-485通訊方式，可以實(shí)時(shí)獲取所有風(fēng)力發(fā)電的運行參數和工作數據。
5、1、 監控軟件
◆ 監控主機同時(shí)提供對外的數據接口，即用戶(hù)可以通過(guò)計算機實(shí)時(shí)查看整個(gè)電源系統的實(shí)時(shí)運行數據以及歷史數據和故障數據。
◆ 可每隔5分鐘存儲一次電站實(shí)驗所有運行數據，包括實(shí)時(shí)存儲環(huán)境數據、故障數據等參數。
◆ 可連續存儲20年以上的電站實(shí)驗所有的運行數據和故障紀錄。
5、2、遠程監控軟件設置
5、2、1、登錄
普通用戶(hù)賬戶(hù)和密碼由管理員自行添加
5、2、2、實(shí)時(shí)狀態(tài)
選擇逆變器的序列號，頁(yè)面即會(huì )顯示該臺逆變器當前的相關(guān)參數。
5、2、3、歷史記錄
選擇逆變器的序列號和起始時(shí)間，即可查詢(xún)逆變器的歷史狀態(tài)。點(diǎn)擊“導出”，可將本頁(yè)
數據導出至EXCEL。
5、2、4、發(fā)電量統計
選擇逆變器的序列號，即可查詢(xún)該臺逆變的在最近一段時(shí)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(chēng)，點(diǎn)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(diǎn)擊“添加”
5、2、6、用戶(hù)管理
添加用戶(hù)：輸入用戶(hù)名和密碼，點(diǎn)擊“添加”即可添加新用戶(hù)，目前只能添加普通用戶(hù)。
為用戶(hù)關(guān)聯(lián)終端：選擇待關(guān)聯(lián)的終端ID，點(diǎn)擊“添加”。
5、3、 風(fēng)資源監控測量系統
風(fēng)速風(fēng)向儀用于測量和記錄風(fēng)速風(fēng)向，可以循環(huán)記錄存儲57344條風(fēng)速風(fēng)向歷史紀錄。液晶屏顯示和鍵盤(pán)，使PH風(fēng)速風(fēng)向儀的操作簡(jiǎn)單方便；它還可以與計算機進(jìn)行通訊，將記錄的風(fēng)速風(fēng)向數據下載到計算機中，進(jìn)行觀(guān)察分析。
特點(diǎn)：
1．具有低功耗運行模式：PH風(fēng)速風(fēng)向儀在工作時(shí)液晶屏的背光處于關(guān)閉狀態(tài)，以低功耗方式運行。
2．風(fēng)速風(fēng)向傳感器風(fēng)杯采用碳纖維材料，強度高，起動(dòng)好。
技術(shù)指標
◆ 測量范圍： 風(fēng)速：0～60m/s 風(fēng)向：0～360°
◆ 精 度： ±0.1m/s ± 3°
◆ 工作電源： AC 220V±20% 50HZ， DC24V、12V、5V或其他供電。
◆ 記錄間隔： 1分鐘～240分鐘連續可設置
◆ 內部存儲： 4M bit
◆ 通訊接口： RS-232/485/USB通訊
◆ 產(chǎn)品功耗：
◆ 外形尺寸： （165×125×75）mm
◆ 環(huán)境溫度： -40℃～50℃
六、教學(xué)及研究實(shí)訓項目
實(shí)驗1、風(fēng)力發(fā)電基礎理論原理性實(shí)驗
實(shí)驗2、風(fēng)力發(fā)電系統設計實(shí)驗
實(shí)驗3、風(fēng)力發(fā)電基礎理論與應用技術(shù)仿真實(shí)驗
實(shí)驗4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實(shí)驗
實(shí)驗5、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實(shí)驗
實(shí)驗6、風(fēng)力發(fā)電電力電子實(shí)驗
實(shí)驗7、風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)過(guò)程實(shí)驗
實(shí)驗8、風(fēng)力發(fā)電機在不同風(fēng)速情況下并網(wǎng)實(shí)驗
實(shí)驗9、并網(wǎng)過(guò)程中孤島保護實(shí)驗
實(shí)驗10、風(fēng)力發(fā)電機轉速與輸出電壓關(guān)系實(shí)驗
實(shí)驗11、風(fēng)力發(fā)電機在不同的風(fēng)速的情況變換功率實(shí)驗
實(shí)驗12、風(fēng)力發(fā)電機轉速與輸出電流關(guān)系實(shí)驗
實(shí)驗13、風(fēng)力發(fā)電機轉速與輸出電壓頻率關(guān)系實(shí)驗
實(shí)驗14、風(fēng)速即轉速與與出功率關(guān)系實(shí)驗
實(shí)驗15、風(fēng)力發(fā)電系統接線(xiàn)實(shí)驗
七、 售后服務(wù)
◆ 使用手冊
◆ 產(chǎn)品培訓
配置清單