高性價比風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)裝置
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文章來源：m.hzjhznkj.com編輯：中人教儀廠時間：2020-07-21 11:32
大型風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)
主要技術(shù)規(guī)格及要求
1. 實訓(xùn)裝置的組成及總體要求
風(fēng)力發(fā)電機組裝配與調(diào)試實訓(xùn)裝置由風(fēng)力發(fā)電機組、風(fēng)電機組控制系統(tǒng)、風(fēng)電機組操作與監(jiān)控系統(tǒng)、上位機編程系統(tǒng)等組成，配置小型起吊裝置、安全用品及各類操作工具。
風(fēng)力發(fā)電機組機械部分采用真實風(fēng)力發(fā)電機組機械結(jié)構(gòu)，對實際風(fēng)機主要部件采用比例縮小方式設(shè)計，其外形與真實風(fēng)電機組相同，可完成機組各部分的機械與電氣裝配模擬實訓(xùn)，并采用小型起吊裝置完成吊裝，最大限度地還原真實風(fēng)電機組的裝配與吊裝工藝。
裝置電氣部分采用模塊化處理方式，通過前期的圖紙設(shè)計、按圖紙連線以及自主編寫程序來實現(xiàn)對風(fēng)電機組的調(diào)試與控制，可使學(xué)員在整機的電氣設(shè)計、安裝、調(diào)試等實際操作方面得到體驗和鍛煉。
裝置的操作實訓(xùn)可分為裝配區(qū)、吊裝區(qū)、操作區(qū)、調(diào)試區(qū)四大部分，對風(fēng)力發(fā)電機組從整機廠安裝到出廠調(diào)試、風(fēng)電場吊裝與調(diào)試都提供了多區(qū)域操作平臺，通過實際操作增強風(fēng)電工程的實踐能力，滿足教學(xué)實訓(xùn)需求。
總體要求
（1）主要設(shè)備尺寸：風(fēng)電機組：約1660 mm×1660 mm×1710mm
電器柜：約800 mm×500 mm×1850mm
起吊裝置：約3000 mm×1500 mm×3000mm
（2）單套設(shè)備工位面積要求：約25平方米（約長5000 mm×寬5000mm）；
（3）設(shè)備電源：機組電源：單相三線制 AC220V±10% 50Hz
（4）設(shè)備最大輸出總功率：4kVA。
（5）總體重量：≤500KG
（6）安全保護措施：具有過壓、過載、漏電等保護措施，符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
（7）工作環(huán)境：溫度：-10°C ～ +40°C
相對濕度：≤ 85%（25°C）
2. 裝置的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)
1).風(fēng)力發(fā)電機組的組成及參數(shù)要求
風(fēng)力發(fā)電機組主要由風(fēng)輪、機艙、發(fā)電系統(tǒng)、塔筒等組成，各個部分均可獨立進行機械拆裝并可以進行分步吊裝，如塔筒吊裝、機艙吊裝、發(fā)電機吊裝、風(fēng)輪吊裝、葉片吊裝等。
參數(shù)要求：
| 序號 | 名稱 | 型號規(guī)格 | 單位 | 數(shù)量 |
| 風(fēng)輪的主要機械部件參數(shù)要求 | ||||
| 1 | 輪轂 | Φ352×305；材質(zhì)：6061 | 件 | 1 |
| 2 | 風(fēng)輪工裝 | Φ220×300；材質(zhì)：6061 | 件 | 1 |
| 3 | 變槳軸承 | Φ270×Φ190×21；材質(zhì)：50MnT；技術(shù)參數(shù)：內(nèi)齒型 模數(shù)1.5 齒數(shù)130 | 件 | 3 |
| 4 | 變槳電機 |
Φ24×112；技術(shù)參數(shù)：帶小齒輪 模數(shù)1.5 齒數(shù)19 偏心量0.5mm |
件 | 3 |
| 5 | 編碼器組件 |
66×60×20；技術(shù)參數(shù)：帶小齒輪 模數(shù)1.5 齒數(shù)20 |
件 | 3 |
| 6 | 限位開關(guān)組件 | 件 | 3 | |
| 7 | 變槳控制柜 | 件 | 3 | |
| 8 | 導(dǎo)流罩上支架 | Φ310×Φ130×4；材質(zhì)：6061 | 件 | 1 |
| 9 | 導(dǎo)流罩下支架 | 63×60×30；材質(zhì)：6061 | 件 | 3 |
| 10 | 導(dǎo)流罩上罩 | Φ340×95；材質(zhì)：ABS或玻璃鋼 | 件 | 1 |
| 11 | 導(dǎo)流罩下罩 | Φ450×315;材質(zhì)：ABS或玻璃鋼 | 件 | 1 |
| 12 | 葉片 | 材質(zhì)：ABS或玻璃鋼 | 個 | 3 |
| 機艙的主要機械部件參數(shù)要求 | ||||
| 1 | 底盤 | 360×360×290；材質(zhì)：6061 | 件 | 1 |
| 2 | 底盤正置工裝 | Φ260×300；材質(zhì)：6061 | 件 | 1 |
| 3 | 底盤倒置工裝 | 340×340×300；材質(zhì)：6061 | 件 | 1 |
| 4 | 偏航軸承 |
Φ320×Φ220×25；材質(zhì)：50MnT； 技術(shù)參數(shù)：外齒型 模數(shù)2 齒數(shù)158 |
件 | 1 |
| 5 | 偏航電機 |
Φ60×140；技術(shù)參數(shù)：帶小齒輪 模數(shù)2 齒數(shù)19 偏心量0.5mm |
件 | 2 |
| 6 | 機艙控制柜 | 件 | 1 | |
| 7 | 輪滑泵 | 件 | 1 | |
| 8 | 液壓站 | 件 | 1 | |
| 9 | 機艙罩支架 | Φ590×530；材料：ABS或玻璃鋼 | 件 | 4 |
| 10 | 機艙罩左罩 | Φ590×530；材料：ABS或玻璃鋼 | 件 | 1 |
| 11 | 機艙罩右罩 | Φ590×530；材料：ABS或玻璃鋼 | 件 | 1 |
| 12 | 機艙罩上罩 | Φ590×530；材料：ABS或玻璃鋼 | 件 | 1 |
| 13 | 機艙罩上蓋 | Φ590×530；材料：ABS或玻璃鋼 | 件 | 1 |
| 發(fā)電系統(tǒng)的主要機械部件參數(shù)要求 | ||||
| 1 | 發(fā)電機 | Φ580×220； | 套 | 1 |
| 2 | 滑環(huán) | Φ50×30；技術(shù)參數(shù)：36路 | 個 | 1 |
| 塔筒及底座等機械部件參數(shù)要求 | ||||
| 1 | 塔筒底座 | 1660×1660×150；材質(zhì)：6061；分體設(shè)計、福馬輪移動或固定位置 | 套 | 1 |
| 2 | 上塔筒 | Φ280×Φ270×300；材質(zhì)：6061 | 個 | 1 |
| 3 | 中塔筒 | Φ280×Φ270×300；材質(zhì)：6061 | 個 | 1 |
| 4 | 下塔筒 | Φ280×Φ270×300；材質(zhì)：6061 | 個 | 1 |
2).控制、操作與監(jiān)控系統(tǒng)的組成及參數(shù)要求
該系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等組成。
控制系統(tǒng)主要由主控PLC（西門子300系列）、變槳電機驅(qū)動器、偏航電機驅(qū)動系統(tǒng)、電網(wǎng)檢測模塊、電機檢測模塊、逆變器、整流器、互感器、溫度、編碼器、限位開關(guān)、信號放大器、穩(wěn)壓電源、直流電壓變送器組成。可實現(xiàn)對變槳系統(tǒng)控制、偏航系統(tǒng)控制、發(fā)電系統(tǒng)控制及對應(yīng)相關(guān)電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)速、位置的控制及反饋。
操作系統(tǒng)主要由按鈕、按鈕開關(guān)、旋鈕、急停按鈕、遠程手持按鈕、電位器、鑰匙開關(guān)、斷路器、安全鏈、人界界面組成。可通過操作相關(guān)器件及界面按鈕，完成機組運動控制。
監(jiān)控系統(tǒng)主要由上位機人界界面組成，實時反饋當(dāng)前機組運行狀態(tài)（變槳速度、變槳位置、開關(guān)槳狀態(tài)、機組狀態(tài)、偏航速度、偏航角度、扭纜角度、液壓值、剎車狀態(tài)、機組故障報警、發(fā)電機轉(zhuǎn)速、電壓、電流、頻率、功率及電網(wǎng)各項參數(shù)等）。
參數(shù)要求
（1）變槳及偏航電機
| 變槳電機 | 偏航電機 | ||
| 型號 | zwmd012012-1296 | 型號 | ZGA17RU(A3001) |
| 額定電壓 | 12VDC | 額定電壓 | 12VDC |
| 空載轉(zhuǎn)速 | 7RPM | 空載轉(zhuǎn)速 | 6RPM |
| 電流 | 80mA | 電流 | 100mA |
| 負(fù)載轉(zhuǎn)速 | 5 RPM | 負(fù)載轉(zhuǎn)速 | 4RPM |
| 負(fù)載電流 | 260mA | 負(fù)載電流 | 300mA |
| 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 | 175.6mN.m | 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 | 147 mN.m |
· 支持電位器/0~5V模擬信號與TTL電平/-5V~+5V差分模擬信號或RS485多種控制方式
· 支持PWM調(diào)速(調(diào)壓)、恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速(穩(wěn)流)、自測速閉環(huán)調(diào)速(穩(wěn)速)、外接測速發(fā)電機閉環(huán)調(diào)速(穩(wěn)速)多種調(diào)速方式
· 電機電流PID調(diào)節(jié)控制，電流控制精度0.1A，最大啟動/負(fù)載電流、制動(剎車)電流可分別配置；支持電機過載和堵轉(zhuǎn)限流，防止過流損壞電機；支持恒電流制動(剎車)，電機剎車時間短、沖擊力小
· 支持電機正反轉(zhuǎn)雙向調(diào)速，可使用電位器調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速；可通過串口預(yù)設(shè)正/反轉(zhuǎn)速度并存儲，通過開關(guān)或按鈕控制啟停和方向
· 支持電機正反轉(zhuǎn)限位，可外接兩個行程開關(guān)分對正反轉(zhuǎn)限位
· 支持電機換向頻率(轉(zhuǎn)速)自測量及穩(wěn)速，支持電機堵轉(zhuǎn)檢測/堵轉(zhuǎn)限位停轉(zhuǎn)
· 支持RS485多機通訊，支持MODBUS-RTU通訊協(xié)議，方便多種控制器(如單片機、PC機或PLC)通訊控制，支持通訊中斷停機保護
· 18kHz的PWM頻率，此頻率已接近人耳聽覺上限，電機調(diào)速無囂叫聲
· 極小的PWM死區(qū)，僅0.5us，PWM有效范圍0.1%～99.9%
· 全部接口ESD防護，可適應(yīng)復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境
· 極小的尺寸，僅5.5cm×5.5cm，高2.8cm
（2）變槳電機及偏航電機驅(qū)動器參數(shù)
支持電機電壓9V～24V；
最大負(fù)載電流10A(持續(xù)30秒)，7A(長時間)，10A保險絲；
支持電位器/0～5V模擬信號與TTL電平/-5V ～ +5V差分模擬信號或RS485多種控制方式支持PWM調(diào)速(調(diào)壓)、恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速(穩(wěn)流)、自測速閉環(huán)調(diào)速(穩(wěn)速)、外接測速發(fā)電機閉環(huán)調(diào)速(穩(wěn)速)多種調(diào)速方式電機電流PID調(diào)節(jié)控制，電流控制精度0.1A，最大啟動/負(fù)載電流、制動(剎車)電流可分別配置；
支持電機過載和堵轉(zhuǎn)限流，防止過流損壞電機；支持恒電流制動(剎車)，電機剎車時間短、沖擊力小支持電機正反轉(zhuǎn)雙向調(diào)速，可使用電位器調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速；
可通過串口預(yù)設(shè)正/反轉(zhuǎn)速度并存儲，通過開關(guān)或按鈕控制啟停和方向；
支持電機正反轉(zhuǎn)限位，可外接兩個行程開關(guān)分對正反轉(zhuǎn)限位；
支持電機換向頻率(轉(zhuǎn)速)自測量及穩(wěn)速，支持電機堵轉(zhuǎn)檢測/堵轉(zhuǎn)限位停轉(zhuǎn)；
支持RS485多機通訊，支持MODBUS-RTU通訊協(xié)議，方便多種控制器(如單片機、PC機或PLC)通訊控制，支持通訊中斷停機保護；
18kHz的PWM頻率，此頻率已接近人耳聽覺上限，電機調(diào)速無囂叫聲；
極小的PWM死區(qū)，僅0.5us，PWM有效范圍0.1%～99.9%；
全部接口ESD防護，可適應(yīng)復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境；
尺寸：5.5cm×5.5cm，高2.8cm。
（3）直流拖動電機參數(shù)
額定功率：500W；
額定功率：500W；
額定轉(zhuǎn)速：3000RPM；
額定電壓：DC310V；
額定扭矩：16NM；
（4）拖動電機驅(qū)動器參數(shù)
額定功率：700W；
輸入電壓：AC180/250V；
額定電流：4A；
輸出電壓：DC310V；
保存溫度 -20℃～+65℃使用環(huán)境 避免粉塵、油煙及腐蝕性氣體的直接接觸；
溫度： 0-45℃；
濕度： < 80%，無凝霜、無結(jié)霜；
震動： 5.9m/S² MAX保存濕度 0～95%RH；
體積： (長)143mm*（寬）80mm*（高）33mm。
（5）發(fā)電機參數(shù)
型式：三相交流稀土永磁發(fā)電機；
額定功率：200W；
額定電壓：DC24V；
啟動扭矩：0.5N；
額定轉(zhuǎn)速：600RPM；
（6）風(fēng)機變流器參數(shù)
輸出電壓：AC220V；
額定功率：300W；
空載電流：≤0.3A；
效率：≥88%；
功率因數(shù)：≥0.8；
直流母線電壓：DC21-30V；
欠壓保護：21±0.3V；
過壓保護：31±0.3V。
（7）監(jiān)控一體機參數(shù)
可監(jiān)控顯示風(fēng)力發(fā)電機組運行參數(shù)，包含當(dāng)前變槳狀態(tài)、偏航狀態(tài)、發(fā)電狀態(tài)、電網(wǎng)電壓、電流、功率、系統(tǒng)工作狀態(tài)、系統(tǒng)風(fēng)速切入點、切入時間、切入保持時間等參數(shù)，并可對參數(shù)進行設(shè)置。
一體機參數(shù)：嵌入式，19寸電阻屏，主板J1900， CPU 四核1.99G ，內(nèi)存4G ，硬盤64G固態(tài) 。
3).上位機編程系統(tǒng)參數(shù)
專用上位機編程系統(tǒng)與PLC通訊并對PLC進行編程。
上位機采用品牌計算機，放置在電腦桌上。
上位機配置：處理器i5系列，4G內(nèi)存，500G硬盤，集成顯卡，DVD光驅(qū)，集成網(wǎng)卡/聲卡，鍵盤鼠標(biāo)，23＂寬屏液晶顯示器。
電腦桌尺寸：600 mm×900 mm×750mm
3．裝置的主要功能
1)．可完成的專項技能競賽任務(wù)
可完成如下競賽任務(wù)：
（1）風(fēng)輪安裝與調(diào)試
l 任務(wù)一、風(fēng)輪組裝
l 任務(wù)二、變槳系統(tǒng)電氣組裝
l 任務(wù)三、變槳系統(tǒng)編程
l 任務(wù)四、變槳系統(tǒng)調(diào)試與運行
（2）機艙安裝與調(diào)試
l 任務(wù)五、機艙組裝
l 任務(wù)六、偏航系統(tǒng)電氣組裝
l 任務(wù)七、偏航系統(tǒng)編程
l 任務(wù)八、偏航系統(tǒng)調(diào)試與運行
（3）整機吊裝
l 任務(wù)九、塔筒吊裝
l 任務(wù)十、機艙吊裝
l 任務(wù)十一、發(fā)電機吊裝
l 任務(wù)十二、風(fēng)輪吊裝
l 任務(wù)十三、葉片吊裝
（4）整機調(diào)試與運行
l 任務(wù)十四、整機電氣組裝
l 任務(wù)十五、風(fēng)電機組控制系統(tǒng)編程
l 任務(wù)十六、整機調(diào)試與運行
2).可擴展實驗項目
l 直驅(qū)永磁發(fā)電機組結(jié)構(gòu)講解實驗；
l 永磁發(fā)電機及變流器原理介紹實驗；
l 風(fēng)能模擬實驗；
l 風(fēng)模型原理及建立實驗；
l 風(fēng)速對應(yīng)轉(zhuǎn)速實驗；
l 機組空載運行實驗；
l 變槳自動調(diào)節(jié)實驗；
l 偏航自動調(diào)節(jié)實驗；
l 扭纜、解纜實驗；
l 發(fā)電性能及測量實驗；
l 模擬風(fēng)速變化引發(fā)的風(fēng)機切入和切出控制實驗；
l 發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電壓、電流、頻率關(guān)系實驗；
l 最大功率跟蹤實驗；
l 并網(wǎng)、脫網(wǎng)、發(fā)電實驗；
l 發(fā)電功率調(diào)節(jié)實驗。
50kW太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)
主要技術(shù)規(guī)格及要求
1、預(yù)計完成5kW發(fā)電量，占地面積40平米，可觀賞型，可作為地面使用（但不得有堅硬東西磕地面，或者汽車等大型重物附著上面）。
2、發(fā)電功能：發(fā)出電可供大型LED顯示屏、可供教學(xué)樓夜裝飾燈用，達到夜飾燈與光伏發(fā)電互補功能。
3、電池組件選用型號為：250W，主要參數(shù)為：輸出峰值功率 250Wp、峰值電壓 36V、峰值工 作電流 6.94、開路電壓 43.2V、短路電流 8.3 A 。
4、太陽能電池由 2 塊串聯(lián)成 1 個組，共 10組，并聯(lián)成一路輸入，控制器需要 1 路。需要 250Wp 規(guī)格組件10 塊為一個方陣總功率為：250Wpx10=2500Wpx2，共2個方陣。
5、太陽能電池方陣的主要技術(shù)參數(shù)為：
5.1 工作電壓 72V，開路電壓 86.4V；
5.2 工作電流 69.4 A，短路電流83.3 A；
5.3 轉(zhuǎn)換效率大于 17%；
5.4工作溫度-40℃～90℃。
6、太陽能電池方陣的主要特點：
6.1 采用高效率晶體硅太陽電池片，轉(zhuǎn)換效率高：≥17%；
6.2 使用壽命長：≥25 年，衰減小；
6.3 采用無螺釘緊固鋁合金邊框，便于安裝，抗機械強度高；
6.4 采用高透光率鋼化玻璃封裝，透光率和機械強度高；
6.5 采用密封防水的多功能接線盒。
如果您對高性價比風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)裝置,風(fēng)光互補教學(xué)設(shè)備有不同的意見，請致電聯(lián)系我們，或者發(fā)送郵件給我們，高性價比風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)裝置,風(fēng)光互補教學(xué)設(shè)備僅客觀反映事件情況及各方觀點。
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