SB-WIN-400A风力发电系统教学实验平台

风力发电系统教学实验平台适合高等院校：如能源与动力工程、电气工程及其自动化等专业，可利用该平台开展《风力发电技术》等课程的教学与研究，帮助本科生、研究生掌握风力发电的原理、系统设计、控制技术等知识，培养科研能力。

• 职业院校：包括高职、中职学校，如风电工程技术、新能源发电工程技术等专业，可通过平台进行风力发电相关的实训教学，使学生具备风力发电系统安装、调试、维护等实践技能，为就业做准备。

• 技工学校：适合电工、新能源技术等专业的技能培训，通过实际操作风力发电系统教学实验平台，让学生熟悉风力发电设备的操作与维护，提升学生的就业竞争力。

• 职业培训学校：可利用该平台开展风力发电相关的技能培训班，如风电运维工程师培训、风电系统安装调试员培训等，为社会培养专业的风力发电技术人才。

• 企业内部培训部门：风力发电企业、电力企业等的内部培训部门，可使用该平台对员工进行技能提升培训，使员工熟悉风力发电系统的原理、操作和维护，提高员工的业务水平和工作能力。

• 科研机构：相关科研机构在进行风力发电技术研究、智能控制算法开发等科研项目时，可借助该平台进行实验验证和技术研发，推动风力发电技术的发展和创新。

一、总体要求

Ø 系统实验平台集成了室内温/湿度仪，风速测量系统，操作起来更直观。

Ø 系统采用数字化DSP技术，对蓄电池充放电进行全智能化的管理。

Ø 系统面板上采用直观的数字仪表和液晶显示，即时了解系统工作状态。

Ø 系统上的离网电源可以为用户提供交流110V/220V纯正弦波交流电能。

Ø 风力发电教学实验系统，可以自行拆装移动，使用简便、节能环保、无污染。

二、系统运行技术条件

1.风力系统

Ø 风轮直径：1.65(m)

Ø 启动风速：1.5(m/s)

Ø 额定风速：12(m/s)

Ø 安全风速：35(m/s)

Ø 工作形式：上风式永磁同步发电机

Ø 风叶旋转方向：顺时针

Ø 风叶数量：3（片）   

Ø 风叶材料：玻璃增强聚丙烯材料

Ø 电机材料：铝合金&不锈钢

2.模拟风洞：

Ø 风量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa

Ø 电压：三相四线 380VAC

Ø 功率：2.2kW

Ø 调速单元：2.2KW 矢量变频器，输出频率：0-100Hz

2.充电系统

Ø 额定功率：400(W)

Ø 额定电压：12/24(V)

Ø 额定电流：33.3/16.7（A）

3.电力蓄能系统（机内）

Ø 储能形式：阀控式密封铅酸蓄电池

Ø 额定电压：12V

Ø 额定容量：55Ah

Ø 充电方法（恒压），循环︰最大充电电流为5.6A

4.离网逆变模块系统

Ø 直流输入电压：10.5～16.8 VDC

Ø 额定蔬出功率：300W

Ø 输出电压：110/220VAC

Ø 输出波形：纯正弦波

Ø 输出频率：50Hz

Ø 工作效率：85%

Ø 功率因数：>0.88

Ø 波形失真率≤5%

Ø 工作环境：温度-20℃～50℃

Ø 相对湿度：﹤90﹪（25℃）

Ø 保护功能：极性反接、短路、过热、过载保护

5.控制模块系统

Ø 工作电压：12VDC

Ø 充电功率：500W

Ø光伏功率：100W

Ø风机功率：400W

Ø充电方式：PWM脉宽调制

Ø充电最大电流 16.5A

Ø过放保护电压 10.5V 

Ø过放恢复电压 12.6V

Ø输出保护电压 16.2V

Ø卸载开始电压（出厂值）15V

Ø卸载开始电流（出厂值） 12A

Ø控制器设有蓄电池过充、过放电保护、蓄电池开路保护、负载过电压保护、输出短路保护、电池接反保护、欠压和过压防震荡保护、均衡充电、温度补偿等功能；

6.负载模块装置系统

Ø风扇：×1个，额定电压：12/24V，工作电流：1.25A，功率：15W

Ø交通灯：1组(R,G,B)，额定电压：12/24V，工作电流：0.8A，功率：9.6W

Ø 马达：×1个，额定电压：12/24V，工作电流：0.35A，功率：5W  转速：20rmp/min

Ø 交流LED灯×1个，交流节能灯×1个

Ø直流模拟负载：12V/24V/28WLED路灯板，带PWM调光功能，输出功率可设置

7、测风系统

Ø测量范围   风速：0～60m/s

Ø精    度   ±0.1m/s

Ø工作电源：AC 220V±20%  50HZ， DC12V、5V或其他供电。

Ø记录间隔：  1分钟～240分钟连续可设置

Ø内部存储：  4M bit

Ø环境温度：   -40℃～50℃  

Ø转速传感器：0～5000 风力发电机转速检测显示（室内）

Ø过风速报警中断输出功能，可以设备闭环形式连接，增加实验安全性。

8.显示装置系统

Ø直流电流表：× 1个，20A， 显示模式︰0.5"LED

Ø直流电压表：× 1个，50V， 显示模式︰0.5"LED

Ø交流电压表：× 1个，500V，显示模式︰0.5"LED

Ø交流电流表：× 1个，5A，  显示模式︰0.5"LED

Ø交流电压表：× 1个，50V， 显示模式︰0.5"LED

Ø 交流电流表：× 1个，50A， 显示模式︰0.5"LED

Ø时间、温/湿度表：× 1个，-20～99.9℃  显示时间，室内温、湿度

Ø风机转速表：× 1个，5A，  显示模式︰0.5"LED

9.电气开关操作台

交流漏电开关、紧急停止开关、仪表开关、风机输入开关、直流输入开关仪表显示、控制按钮（开关）、智能型风光互补控制器、风速仪、鼓风机调速。

10、监控软件

1. PC监控模块：监控主机、监控软件。

2. 显示内容：蓄电池电压、风机电压、光伏电压、风机电流、光伏电流、风机功率、光伏功率，能量模拟图，当前风速（米/秒），当前风向（度），当前风力资源平估。

三、实验内容

实验1.风力发电基础理论原理性实验

实验2.风力发电系统设计实验

实验3.风力发电基础理论与应用技术仿真实验

实验4.风力发电相关测量技术实验

实验5.风力发电控制技术实验

实验6.风力发电电力电子实验

实验7.过放保护、过放恢复、过充保护、过充恢复均充保护、均充恢复、浮充保护、浮充恢复

实验8.过风速报警、欠风速报警、液晶显示风速

实验9.风力发电系统的直接负载实验

实验10.风力发电系统的风速变化影响实验

实验11.限速机械保护系统原理实验

实验12.限速电控保护系统原理实验

实验13.风机过功率保护实验

实验14.风机超速保护实验

实验15.不同转速下风力发电曲线实验

实验16.风况检测实验

实验17.独立风机系统实验

实验18. 综合实验。

四、主要设备清单