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ZGLFD-2型新能源风力发电实训平台

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更新时间：2023-08-23 11:42:46浏览次数：178次

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浙江高联信息工程有限公司

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产品简介

ZGLFD-2型新能源风力发电实训平台一、方案概述风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电

详细介绍

ZGLFD-2型新能源风力发电实训平台

一、方案概述
风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。根据国家《十三五规划纲要》、《能源发展“十三五”规划》等文件的要求，大力发展内容涵盖水电、核电、煤电、气电、风电、太阳能发电等各类电源和输配电网，利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。所以我们本套风力发电方案，包含5套风力发电机组模拟单元，分布式逆变控制单元，电能储能单元，运行控制中心、气象采集综合站和模拟风力源等组成。

二、风力发电系统方案
本系统由5套风力发电机组模拟单元，分布式逆变控制单元，电能储能单元，运行控制中心、气象采集综合站和模拟风力源等组成。
2.1系统结构
主要有四部分组成：
--发电设备（风力发电机，模拟风力源）。
--变换部分（风机控制器，电能储能蓄单元）。
--并网部分（分布式逆变控制单元(ASI) ）。
--运行控制中心监控系统（环境检测系统，数据采集通讯单元和后台管理系统，云平台控制系统）。
具体系统架构图如下图所示：

2.1 组网示意图

2.3系统功能
（1）系统运行主界面
系统监控提供功能选择画面，并对风电场和，现场环境进行实时监测与显示，如室外温度值、风速、风向、光照强度等。

（2）系统运行监视和控制
监控系统可分区域实时监测各风机电压及电流、蓄电池电压及温度等信息，并对故障点进行异常显示与报警提示。

（3）逆变器发电趋势曲线分析
监控系统可绘制显示逆变器输出电压—时间曲线、功率—时间曲线等，直流侧输入电流实时曲线、交流侧逆变输出电流曲线，并采集与显示各逆变器日发电量等电参量。

（4）历史数据管理
监控系统可针对风力发电现场的各种数据和事件进行记录，如：逆变器输出电压、电流功率、电能，输入电压、电流，以及通讯异常、开关变位、操作记录等，时间记录支持按类型查询，并可对越限报警值进行更改设置。

（5）日发电趋势分析
系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，可以反映出每天24小时内风力发电量与该日风速强度，环境温度，风向等的波动情况。

三、技术性能
1、输入电压：单相三线制AC220V±10% 50Hz
2、工作环境：环境温度-5℃～+40℃ 相对湿度＜85%（25℃）海拔＜4000m
3、装置容量：＜1.5kVA

四、配置清单

序号	类别	参数	数量	单位
1	风力发电机组模拟单元	1、风力发电机组发电机组由直流电动机、三相永磁同步发电机、风速传感器、机组固定底盘及配套件等部分组成。（1）风力发电机 1）额定功率：300W 2）额定电压：DC12V 3）额定转速：1000r/min 4）允许功率：350W 5）启动风速：2m/s 6）切入风速：3m/s 7）切出风速：15m/s 8）安全风速：40m/s 9）安全风速：12.5m/s 10）发电机工作形式：永磁三相交流发电机 11）叶轮直径：1140mm 12）叶片数量：3片	台	5
2	分布式逆变控制单元	直流输入电压：DC12V 交流输出电压：AC220V 太阳能专用设计纯正弦波温度过高报警和保护输出过载报警和保护输出短路报警和保护高浪涌能力和苛刻的负载要求电池高低压报警	台	1
3	电能储能单元	面板上显示电池图标和电量百分比，实训平台内部放置4组免维护胶体蓄电池，蓄电池容量：12V/20Ah。	台	1
4	运行控制中心	15英寸触摸一体机内存容量: 4GB 内存类型: DDR3 硬盘容量: 120GB 显卡类型: 核芯显卡显存容量: 1GB 提供西门子变频器一只可以调节风场风速大小。西门子1200PLC，直流电压表：0-100V，直流电流表0-2A，交流电压表：0-450V，交流电流表0-5A，所有表精度：0.5级，带RS485通讯协议。	套	1
5	气象采集综合站	温湿度等传感器，系统监控软件	套	1
6	模拟风力源	2模拟风场装置 1）直流电动机直流电动机具有减速机构，参数如下：额定电枢电压：DC24V；额定功率：60W；额定转速：1.8r/min。 2）风速传感器设备供电：10-30VDC 功耗：0.4W 风速精度：±（0.2+0.03V）m/s V表示风速测量范围：0-30m/s 分辨率：0.1m/s 输出信号：RS485 3）轴流风机主要参数电源： 3φAC220V 额定功率：370W	台	5
7	电线电缆配件	专用配件	批	1
8	云平台控制系统	1、电力通信专用DTU 宽电压输入:单电源供电范围+8V～+28V DC；数据速率:300～115200bps（115200bps默认）;串口缓存：10KB;WiFi连接距离：20m以内;天线接头：2.4G SMA-K（阴头）；三种串行数据接口:TTL/RS232/RS485 工作温度-10℃～70℃，环境：湿度≤90%RH的无腐蚀性场合； 2、云平台监控系统软件应采用模块式设计，开放式体系结构，可兼容Linux、Windows和Android等操作平台。支持IEC61850通讯协议，具有完备的网管功能，可对全站节点提供实时在线监测和异常报警。硬件需采用高性能微处理器，具备强大的综合应用及数据运算的能力；支持10/100M以太网通信，提供双网络配置；支持电话拨号、无线、光纤、以太网、RS232/485等多种通信方式；云平台监控系统客户端可以实现功能丰富的动态画面展示。具备网络拓扑分析功能，可以实现带电设备的颜色标识。带有数据库设计，并采用实时数据库和标准商业历史库相结合的方式，开放数据访问接口，可以与校园网系统等对接扩充。云平台监控系统须具有完备的软硬件自诊断、自恢复以及远程诊断功能，以确保系统的长期可靠运行。	套	1

五、实验内容
1. 微风启动风力机特性实验
2. 保护功能实验并网及功率输送实验
3. MPPT技术功率跟踪
4. 电能质量分析实验
5. .过充保护功能实验
6. 过放保护功能实验
7. 过载保护功能实验
8. 短路保护功能实验
9. 开路保护功能实验
10. 风机过电流/过转速保护实验
11. 过风速刹车保护功能实验
12. 电压点、升压点调整实验
13. 云平台监控测试
14. 气象综合站数据与风机系统联合仿真实验

关键词：控制器电动机传感器变频器 PLC