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風力發電實訓系統,光伏發電實訓系統

設備組成

“風力發電實訓系統”主要由風力發電模擬裝置、控制裝置（含控制器、逆變器、負載、儀表等）、監控系統組成，如圖1所示。風力發電實訓系統采用模塊式結構，各裝置和系統具有獨立的功能。

各單元介紹

1、風能發電模擬裝置

本模擬裝置由風力發電機、鼓風機、變頻器、支架等組成，風力發電機采用揚州神州風力發電機有限公司生產的芒果牌M-300風力發電機，鼓風機采用、變頻器采用西門子公司MM420-3.0KW變頻器，風力發電機參數如下：

控制裝置

（1） 實驗實訓臺

實驗實訓臺采用鋁合金設計，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結構堅固，造形美觀大方；設有吊柜，用于放置工具、存放掛箱及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。

（2）電源控制屏

電源控制屏提供單相220V交流電源和380V交流電源、1路0-30V直流穩壓電源（1A）、鉛酸蓄電池（蓄電池組選用2節閥控密封式鉛酸蓄電池，主要參數：容量   12V 12Ah）、900Ω×2/0.41A的雙層瓷盤可調電阻。光源控制模塊（控制早、中、晚的光源）。

（3）網孔板及安裝模塊

提供網孔板、直流儀表模塊（電壓表、電流表、具有通信接口）、交流儀表模塊（電壓表、電流表、功率表三合一、具有通信接口）、光照計、直流負載（警示燈、節能燈）、交流負載（白熾燈、風機）、觸摸屏、離網逆變器、并網逆變器、并離網逆變器實訓模塊、物聯網監控實訓系統、風光互補控制器。

1）直流儀表參數如下：

具有通信接口、具有手動自動量程、工業級柜裝、精度：不低于5位，1000V檔位顯示格式：999.99（帶2個小數點），顯示單位：V；100V檔位顯示：99.999（帶3個小數點），顯示單位：V；10V檔位顯示：9.9999（帶4個小數點），顯示單位：V；5A檔位：4999.9（帶1個小數點），顯示單位：mA；1000mA檔位：999.99(帶2個小數點)，顯示單位：mA；100mA檔位：99.999(帶3個小數點)，顯示單位：mA。

2）交流儀表參數

由24位專用DSP、16位高精度AD轉換器和高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。軟件上采用RTOS設計思路，同時配有PC監控軟件來加強分析能力。能測量電路的功率、功率因數。功率測量精度為1.0級，功率因數測量范圍0.3～1.0，電壓電流量程為450V和5A。

6）并網逆變器

采用GTI系列并網逆變器，DC輸入電壓：Vpv 10.5V-28VDC，帶反極性保護，交流180-260V輸出，頻率45—53HZ。

7）離網逆變器

采用APS系列離網逆變器，DC輸入電壓：Vpv 24VDC，帶限流保護，交流220V輸出，頻率50HZ。

8）風光互補控制器

采用專業MCU微處理器控制，真正實現充電、放電的智能化控制；采用低損耗、長壽命的MOSFET作為控制器的主要開關器件；風力發電機自動剎車、手動停機功能；光伏充電（PWM）技術，充電效率更高；運行狀態、故障指示燈指示；多種控制模式：光控開光控關模式/光控開時控關模式/無光控時控的自動模式；輸出吸收回路，可帶感性負載；記憶功能，控制器失電重新上電后，自動按失電前的模式工作；完善的保護功能；蓄電池防反接；具體參數如下：

9)負載系統的組成

設備配置有直流負載（警示燈、節能燈）和交流220V負載（白熾燈、風機）

技術參數：

組態軟件：力控

外形尺寸： 800mm*900mm*2000mm

一、  內容描述

1、系統設計與制圖

根據任務書中的功能要求，在計算機上利用CAD等相關軟件完成設計任務。

▲  相關理論計算；

▲  系統整體設計；

▲  各組件單元參數配置；

▲  系統組件的接線；

▲  系統組件的接線編號圖。

2、系統的安裝與調試

1）光伏電池單元的安裝與調試

安裝

▲  根據任務書選擇適當組數的電池主件，搭建成最合適的電池組件方陣；

▲  根據任務書要求安裝最合適的光伏電池組件方陣的支架；

▲  根據任務書要求安裝模擬光源。

調試

▲  根據根據任務書要求，編程控制PLC實現模擬太陽的運動軌跡；

▲  編程控制PLC完成太陽能電池板追日功能，使得輸出功率最大；

2）光伏控制單元的安裝與調試

安裝

▲  根據任務書要求，進行控制開關、儀表的安裝與接線；

▲  根據任務書要求，進行匯流單元的安裝與接線；

▲  根據任務書要求，進行光伏控制器的安裝與接線；

調試

▲  根據任務書要求，進行控制器的參數設置與調試；

▲  實現對蓄電池的充放電控制；

▲  完成太陽能電池板的伏安特性曲線測試和繪制；

▲  完成恒電壓（CVT）跟蹤和最大功率點跟蹤（MPPT）；

▲  進行對蓄電池的過沖、過放、過流等保護調試；

▲  根據任務書要求，提供直流負載電源。

3）儲能單元的安裝與調試

選型

▲  根據任務書要求，進行蓄電池參數的選型

安裝

▲  根據任務書要求，進行控制開關、儀表的安裝與接線；

▲  根據任務書要求，進行蓄電池的安裝與接線；

▲  根據任務書要求，分析蓄電池的保護電路并調試。

4）單相離網逆變單元的安裝與調試

安裝

▲  根據任務書要求，進行控制開關、儀表的安裝與接線；

▲  根據任務書要求，進行單相離網逆變器的安裝與接線；

調試

▲  根據任務書要求，單相正弦波離網逆變器控制方式調試；

▲  根據任務書要求，輸出過載、短路保護調試；

▲  離網逆變器輸出電壓、電流檢測與調整；

▲  離網逆變器輸出的功率因數檢測與調整；

▲  離網逆變器輸出的頻率檢測與調整；

▲  離網逆變器輸出的諧波檢測與調整；

5）負載單元的安裝與調試

安裝

▲  根據任務書要求，進行控制開關、儀表的安裝與接線；

▲  根據任務書要求，進行直流負載、單相交流負載的安裝與接線；

運行與測試

▲  直流負載的電流、電壓檢測；

▲  交流負載的電流、電壓檢測；

▲  負載運行狀況測試。

6）監控單元的安裝與調試

安裝

▲  根據任務書要求，進行監控單元的安裝與接線；

▲  根據任務書要求，進行監控單元與其他單元之間的通訊安裝與接線；

調試

▲  根據任務書要求，在監控單元上實現組態界面繪制、參數配置；

▲  完成監控單元與各監控單元的通信調試。