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风力发电实训系统,光伏发电实训系统

设备组成

“风力发电实训系统”主要由风力发电模拟装置、控制装置（含控制器、逆变器、负载、仪表等）、监控系统组成，如图1所示。风力发电实训系统采用模块式结构，各装置和系统具有独立的功能。

各单元介绍

1、风能发电模拟装置

本模拟装置由风力发电机、鼓风机、变频器、支架等组成，风力发电机采用扬州神州风力发电机有限公司生产的芒果牌M-300风力发电机，鼓风机采用、变频器采用西门子公司MM420-3.0KW变频器，风力发电机参数如下：

控制装置

（1） 实验实训台

实验实训台采用铝合金设计，桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固，造形美观大方；设有吊柜，用于放置工具、存放挂箱及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。

（2）电源控制屏

电源控制屏提供单相220V交流电源和380V交流电源、1路0-30V直流稳压电源（1A）、铅酸蓄电池（蓄电池组选用2节阀控密封式铅酸蓄电池，主要参数：容量   12V 12Ah）、900Ω×2/0.41A的双层瓷盘可调电阻。光源控制模块（控制早、中、晚的光源）。

（3）网孔板及安装模块

提供网孔板、直流仪表模块（电压表、电流表、具有通信接口）、交流仪表模块（电压表、电流表、功率表三合一、具有通信接口）、光照计、直流负载（警示灯、节能灯）、交流负载（白炽灯、风机）、触摸屏、离网逆变器、并网逆变器、并离网逆变器实训模块、物联网监控实训系统、风光互补控制器。

1）直流仪表参数如下：

具有通信接口、具有手动自动量程、工业级柜装、精度：不低于5位，1000V档位显示格式：999.99（带2个小数点），显示单位：V；100V档位显示：99.999（带3个小数点），显示单位：V；10V档位显示：9.9999（带4个小数点），显示单位：V；5A档位：4999.9（带1个小数点），显示单位：mA；1000mA档位：999.99(带2个小数点)，显示单位：mA；100mA档位：99.999(带3个小数点)，显示单位：mA。

2）交流仪表参数

由24位专用DSP、16位高精度AD转换器和高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。软件上采用RTOS设计思路，同时配有PC监控软件来加强分析能力。能测量电路的功率、功率因数。功率测量精度为1.0级，功率因数测量范围0.3～1.0，电压电流量程为450V和5A。

6）并网逆变器

采用GTI系列并网逆变器，DC输入电压：Vpv 10.5V-28VDC，带反极性保护，交流180-260V输出，频率45—53HZ。

7）离网逆变器

采用APS系列离网逆变器，DC输入电压：Vpv 24VDC，带限流保护，交流220V输出，频率50HZ。

8）风光互补控制器

采用专业MCU微处理器控制，真正实现充电、放电的智能化控制；采用低损耗、长寿命的MOSFET作为控制器的主要开关器件；风力发电机自动刹车、手动停机功能；光伏充电（PWM）技术，充电效率更高；运行状态、故障指示灯指示；多种控制模式：光控开光控关模式/光控开时控关模式/无光控时控的自动模式；输出吸收回路，可带感性负载；记忆功能，控制器失电重新上电后，自动按失电前的模式工作；完善的保护功能；蓄电池防反接；具体参数如下：

9)负载系统的组成

设备配置有直流负载（警示灯、节能灯）和交流220V负载（白炽灯、风机）

技术参数：

组态软件：力控

外形尺寸： 800mm*900mm*2000mm

一、  内容描述

1、系统设计与制图

根据任务书中的功能要求，在计算机上利用CAD等相关软件完成设计任务。

▲  相关理论计算；

▲  系统整体设计；

▲  各组件单元参数配置；

▲  系统组件的接线；

▲  系统组件的接线编号图。

2、系统的安装与调试

1）光伏电池单元的安装与调试

安装

▲  根据任务书选择适当组数的电池主件，搭建成最合适的电池组件方阵；

▲  根据任务书要求安装最合适的光伏电池组件方阵的支架；

▲  根据任务书要求安装模拟光源。

调试

▲  根据根据任务书要求，编程控制PLC实现模拟太阳的运动轨迹；

▲  编程控制PLC完成太阳能电池板追日功能，使得输出功率最大；

2）光伏控制单元的安装与调试

安装

▲  根据任务书要求，进行控制开关、仪表的安装与接线；

▲  根据任务书要求，进行汇流单元的安装与接线；

▲  根据任务书要求，进行光伏控制器的安装与接线；

调试

▲  根据任务书要求，进行控制器的参数设置与调试；

▲  实现对蓄电池的充放电控制；

▲  完成太阳能电池板的伏安特性曲线测试和绘制；

▲  完成恒电压（CVT）跟踪和最大功率点跟踪（MPPT）；

▲  进行对蓄电池的过冲、过放、过流等保护调试；

▲  根据任务书要求，提供直流负载电源。

3）储能单元的安装与调试

选型

▲  根据任务书要求，进行蓄电池参数的选型

安装

▲  根据任务书要求，进行控制开关、仪表的安装与接线；

▲  根据任务书要求，进行蓄电池的安装与接线；

▲  根据任务书要求，分析蓄电池的保护电路并调试。

4）单相离网逆变单元的安装与调试

安装

▲  根据任务书要求，进行控制开关、仪表的安装与接线；

▲  根据任务书要求，进行单相离网逆变器的安装与接线；

调试

▲  根据任务书要求，单相正弦波离网逆变器控制方式调试；

▲  根据任务书要求，输出过载、短路保护调试；

▲  离网逆变器输出电压、电流检测与调整；

▲  离网逆变器输出的功率因数检测与调整；

▲  离网逆变器输出的频率检测与调整；

▲  离网逆变器输出的谐波检测与调整；

5）负载单元的安装与调试

安装

▲  根据任务书要求，进行控制开关、仪表的安装与接线；

▲  根据任务书要求，进行直流负载、单相交流负载的安装与接线；

运行与测试

▲  直流负载的电流、电压检测；

▲  交流负载的电流、电压检测；

▲  负载运行状况测试。

6）监控单元的安装与调试

安装

▲  根据任务书要求，进行监控单元的安装与接线；

▲  根据任务书要求，进行监控单元与其他单元之间的通讯安装与接线；

调试

▲  根据任务书要求，在监控单元上实现组态界面绘制、参数配置；

▲  完成监控单元与各监控单元的通信调试。