YUY-2000B風(fēng)力發(fā)電系統設備|新能源教學(xué)設備

一、YUY-2000B風(fēng)力發(fā)電系統設備|新能源教學(xué)設備概述：

真實(shí)的展現風(fēng)能發(fā)電的系統構成。利用輔助設備來(lái)實(shí)現風(fēng)源的模擬輸出，通過(guò)不同的負載較真實(shí)的反映風(fēng)能發(fā)電系統的運行狀況；面向高等院校、職業(yè)技術(shù)學(xué)校大中專(zhuān)生、本科生、研究生深刻了解風(fēng)能的基本知識以及各種風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的實(shí)驗教學(xué)平臺。通過(guò)該平臺可以對家用風(fēng)力機的安裝、調試、運行、維護、故障分析和故障診斷有所理解和分析。

二、結構示及原理：
1、風(fēng)源控制系統
2、模擬系統
3、風(fēng)能控制系統
4、離網(wǎng)逆變系統
5、負載系統
6、儲能系統
7、控制系統
8、風(fēng)機
三、系統參數：
1、風(fēng)力發(fā)電機：300W，葉輪直徑：1.65m，啟動(dòng)風(fēng)速：2.3m/s，切入風(fēng)速：3m/s，額定風(fēng)速：12m/s，三相交流電輸出，支架高度1.5m，總高度2.6m；
2、風(fēng)速風(fēng)向儀：風(fēng)速：0～45M/S，風(fēng)向：0～360°，精度±0.3M/S±3°，工作電源：AC220V，50HZ，DC12V可選。過(guò)風(fēng)速報警、欠風(fēng)速報警、液晶顯示風(fēng)速、配有與PC通訊的接口：RS-232；
3、可調速的鼓風(fēng)機：4670m3/h，1275Pa-2138Pa，2.2kW；
4、電氣操作柜：儀表顯示、控制按鈕（開(kāi)關(guān)）、戶(hù)用型控制器、風(fēng)速儀、鼓風(fēng)機調速。
四、實(shí)驗類(lèi)型：
實(shí)驗一：限速機械保護系統原理實(shí)驗
實(shí)驗二：限速電控保護系統原理實(shí)驗
實(shí)驗三：風(fēng)、光互補zui大功率點(diǎn)跟蹤控制實(shí)驗
實(shí)驗四：風(fēng)機過(guò)功率保護實(shí)驗
實(shí)驗五：風(fēng)機超速保護實(shí)驗
實(shí)驗六：不同轉速下風(fēng)力發(fā)電曲線(xiàn)實(shí)驗
實(shí)驗七：風(fēng)況檢測實(shí)驗
實(shí)驗八：獨立風(fēng)機系統實(shí)驗
實(shí)驗九： 綜合實(shí)驗。
五、各單元介紹：
風(fēng)力發(fā)電系統--風(fēng)源控制系統
風(fēng)力發(fā)電控制系統的*功率控制是風(fēng)電系統研究的重要內容，根據在不同風(fēng)速條件下通過(guò)控制發(fā)電機的轉矩來(lái)調節發(fā)電機和風(fēng)機的轉速，從而實(shí)現在不同風(fēng)速下的*功率跟蹤。本實(shí)驗系統可以通過(guò)直流無(wú)刷電機控制器調節轉速來(lái)實(shí)現模擬風(fēng)速的變化。該裝置具有風(fēng)向檢測偏航系統，可以人為的模擬風(fēng)向的變化，來(lái)控制風(fēng)力發(fā)電機的偏航角度。
（1）系統功能：
風(fēng)能是一種無(wú)污染可再生的綠色能源,風(fēng)能的大規模開(kāi)發(fā)和利用,將會(huì )有效減少化石能源的使用和溫室氣體的排放,成為解決性能源危機和環(huán)境危機的重要手段。
風(fēng)力發(fā)電系統研究和實(shí)驗平臺的設計方案:利用變頻器控制的異步風(fēng)機模擬風(fēng)力特性,驅動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機運行。便可實(shí)現風(fēng)機的模擬。在變風(fēng)速和變轉速兩種典型運行條件下的實(shí)驗結果表明,風(fēng)機可以準確的對風(fēng)力機特性進(jìn)行模擬。該平臺可方便地用于實(shí)驗室條件下的風(fēng)力發(fā)電系統研究；
（2）系統參數：
1、風(fēng)力發(fā)電機：功率：300W， 葉輪直徑：1.65m， 啟動(dòng)風(fēng)速：2.3m/s，
切入風(fēng)速：3m/s， 額定風(fēng)速：12m/s， 三相交流電輸出，支架高度1.5m， 總高度2.6m；
2、風(fēng)速風(fēng)向儀：風(fēng)速：0～45M/S， 風(fēng)向：0～360°， 精度±0.3M/S ± 3°，
工作電源： AC 220V/50HZ，DC 12V可選 過(guò)風(fēng)速報警、欠風(fēng)速報警、液晶顯示風(fēng)速、配有與PC通訊的接口：RS-232；
3、可調速的鼓風(fēng)機：4670m3/h，1275Pa-2138Pa，2.2kW；
4、電氣操作柜：儀表顯示、控制按鈕（開(kāi)關(guān)）、戶(hù)用型控制器、風(fēng)速儀、鼓風(fēng)機調速。
（3）實(shí)驗類(lèi)型：
1、風(fēng)力發(fā)電基礎理論原理性實(shí)驗；
2、風(fēng)力發(fā)電系統設計實(shí)驗；
3、風(fēng)力發(fā)電基礎理論與應用技術(shù)仿真實(shí)驗；
4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實(shí)驗；
5、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實(shí)驗；
6、風(fēng)力發(fā)電電力電子實(shí)驗。
風(fēng)力發(fā)電系統--模擬系統：
YUY-2000B型風(fēng)力發(fā)電系統，在實(shí)際教學(xué)和設備的使用過(guò)程中，由于太陽(yáng)、風(fēng)等新能源系統的不穩定性、短時(shí)性，造成了在人們進(jìn)行實(shí)驗時(shí)常常不能夠及時(shí)的得到相應的的結果和數據，因此在新能源實(shí)驗系統的使用過(guò)程中，常常需要利用模擬系統來(lái)提供仿真的太陽(yáng)、風(fēng)等新能源。提供給后續實(shí)驗設備使用。
（1）系統功能：
1、模擬交流系統中三相風(fēng)力發(fā)電機的輸出：AC 0-400V,3kW的風(fēng)力發(fā)電機組的輸出。
2、模擬系統模擬直流系統中太陽(yáng)能電池組件的輸出：DC 0-100V,1kW的太陽(yáng)能電池組件的輸出。
3、系統單元具備了遠程通訊單元，可以通過(guò)后臺來(lái)實(shí)現遠程控制調節。大大的提高了使用效率，對數據分析和裝置性能的判斷提供便捷。
（2）系統參數：
1、三項同步調壓器：功率3kW；
2、可控硅控制模塊：220VAC 等級；整流濾波，穩壓；
3、可控硅：CTT60可控硅；zui大導通電流60A；
4、功率電能顯示儀表：4670m3/h，1275Pa-2138Pa，2.2kW；
5、電氣操作柜：儀表顯示、控制按鈕（開(kāi)關(guān)）、蓄電池、戶(hù)用型控制器、風(fēng)速儀、鼓風(fēng)機調速。
（3）實(shí)驗類(lèi)型：
1、太陽(yáng)組件模擬輸出實(shí)驗
2、風(fēng)力發(fā)電設備模擬輸出實(shí)驗
（4）系統特點(diǎn)：
1、用雙路電源供電，可手動(dòng)、自動(dòng)切換。使用接觸器可帶負荷切換，保證了供電的可靠性。
2、交流電源采用大容量隔離變壓器，將系統電源與試驗電源進(jìn)行隔離；
3、使試驗電源免受電網(wǎng)暫態(tài)過(guò)程和其他諧波干擾。變壓器采用△ /Y0接線(xiàn)方式，大大削弱了三次諧波，保證了電源質(zhì)量；
4、直流電源可以連續平滑的調節電壓，以適應不同試驗項目的需要；
5、輸出交流電源裝有漏電保護開(kāi)關(guān)，確保試驗人員的安全；
6、直流回路使用GM32M直流斷路器。
風(fēng)力發(fā)電系統--風(fēng)能控制系統
風(fēng)力發(fā)電機的工作原理是風(fēng)葉在風(fēng)力作用下旋轉，將風(fēng)的動(dòng)能轉變?yōu)轱L(fēng)葉軸旋轉的機械能，發(fā)電機在風(fēng)葉軸的帶動(dòng)下旋轉發(fā)電，整流器將發(fā)電機產(chǎn)生的交流電轉化成直流電，并通過(guò)集流轉向裝置和連接電纜將電能傳遞到控制器，控制器的主要作用是控制和顯示風(fēng)力發(fā)電機對蓄電池的充電狀態(tài)，當風(fēng)力達到切入風(fēng)速、發(fā)電機產(chǎn)生的電能壓達到蓄電池的充電要求時(shí)，形成穩定的電壓和電流輸出，進(jìn)而向蓄電池組充電；而當風(fēng)力達到切出風(fēng)速、發(fā)電機產(chǎn)生的電壓和電流超出蓄電池的充電要求或在蓄電池組已充滿(mǎn)時(shí)，斷開(kāi)充電電流，形成卸荷，進(jìn)而保護蓄電池不會(huì )過(guò)充，同時(shí)卸荷后在風(fēng)力發(fā)電機內部形成阻尼，進(jìn)而降低發(fā)電機的轉速、保證風(fēng)力發(fā)電機的運行安全。
（1）系統特點(diǎn)：
1、風(fēng)力發(fā)電機運行中系統出現故障時(shí)，有防止風(fēng)力發(fā)電機空轉、飛車(chē)的保護功能；
2、具有蓄電池防反接保護，蓄電池防脫節保護，蓄電池損壞保護功能；
3、遇大風(fēng)充電電流過(guò)大時(shí)，控制器自動(dòng)對風(fēng)力發(fā)電機卸荷，小電流對蓄電池充電；
4、蓄電池充足后（當蓄電池電壓充至額定電壓125%），控制器自動(dòng)將風(fēng)力發(fā)電機剎車(chē)，停止對蓄電池充電；
6、控制器具有手動(dòng)緊急剎車(chē)開(kāi)關(guān)，用戶(hù)可根據情況使用。
（2）系統參數：
1、風(fēng)力發(fā)電機控制器：0.3KW-12V
2、蓄電池：48V
3、工作方式：連續
4、功能：充電、控制
5、工作環(huán)境：溫度-10-40℃ 濕度≤80%
6、PWM卸荷電壓(v):>52V
7、風(fēng)力發(fā)電機剎車(chē)動(dòng)作電壓(v):30V±1
8、風(fēng)力發(fā)電機恢復充電動(dòng)作電壓(v)：26V±1
9、電瓶虧電(V)：44V±1
10、充電保險(A)：125A
（3）實(shí)驗類(lèi)型：
1、限速機械保護系統原理實(shí)驗
2、限速電控保護系統原理實(shí)驗
3、風(fēng)、光互補zui大功率點(diǎn)跟蹤控制實(shí)驗
4、風(fēng)機過(guò)功率保護實(shí)驗
5、風(fēng)機超速保護實(shí)驗
6、不同轉速下風(fēng)力發(fā)電曲線(xiàn)實(shí)驗
7、風(fēng)況檢測實(shí)驗
8、獨立風(fēng)機系統實(shí)驗
風(fēng)力發(fā)電系統--離網(wǎng)逆變系統
逆變器也稱(chēng)逆變電源，是通過(guò)半導體功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)通和關(guān)斷作用，把直流電能轉變成交流電能的一種變換裝置，是整流變換的逆過(guò)程，是太陽(yáng)能、風(fēng)力發(fā)電中的重要部件。
逆變器系統是采用單片機控制正弦波輸出的逆變電源，它以48V直流電源作為輸入，輸出220V、50Hz、的正弦波交流電，以滿(mǎn)足高校教學(xué)演示和電子實(shí)驗測試的需求。該電源采用推挽升壓和全橋逆變兩級變換，前后級之間*隔離，采用單片機數字化SPWM控制方式，采樣直流母線(xiàn)電壓做電壓前饋控制，同時(shí)采樣電流做反饋控制；在保護上，具有輸入過(guò)、欠壓保護，輸出過(guò)載、短路保護，過(guò)熱保護等多重保護功能電路，增強了該電源的可靠性和安全性
（1）系統功能：
將太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生的直流電或者蓄電池釋放的直流電轉化為負載需要的低壓交流電。具有輸入過(guò)、欠壓保護，輸出過(guò)載、短路保護，過(guò)熱保護等多重保護功能電路，增強了該電源的可靠性和安全性。
（2）系統參數：
1、額定輸入電壓46.5-50.5V；
2、額定輸出電壓220V±10%、50Hz±1Hz、/三相220V±10%、50Hz±1Hz；
3、額定功率：1KVA；
5、逆變效率：≥80%；
6、電壓調整率：線(xiàn)性負載≤3%，非線(xiàn)性負載≤5%；
（3）系統單元主要測試點(diǎn)：
1、開(kāi)關(guān)管柵極漏極波形；
2、蓄電池欠電壓測量；
3、蓄電池保護點(diǎn)測量；
4、升壓變壓器次級整流電壓；
5、單片機工作電壓的測量；
6、單片機SPWM驅動(dòng)腳波形測量；
7、全橋驅動(dòng)器輸出波形測量；
8、母線(xiàn)電壓輸出波形（有效值、峰值）測量；
9、母線(xiàn)電壓輸出頻率測量；
10、母線(xiàn)前饋電壓電流采集測量。
（4）主要實(shí)驗：
1、逆變原理實(shí)驗（結合試驗箱上電路原理圖、測試點(diǎn)、顯示儀表和原理）；
2、逆變過(guò)載保護實(shí)驗（結合試驗箱上電路原理圖、測試點(diǎn)、顯示儀表和原理）；
3、逆變器與市電互補實(shí)驗（結合試驗箱上電路原理圖、測試點(diǎn)、顯示儀表和原理）；
4、逆變器欠過(guò)壓等保護實(shí)驗（結合試驗箱上電路原理圖、測試點(diǎn)、顯示儀表和原理）。
風(fēng)力發(fā)電系統--負載系統
作為整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統的一部分，主要是完成發(fā)電系統的負載測試用。主回路由阻性負載、感性負載和容性負載三部分組成。三部分組合后，功率因數可調整，裝機總容量150VA
（1）系統參數：
1、適用環(huán)境溫度范圍：-10～+40℃
2、接入負載電壓：三相AC380V/50Hz（線(xiàn)電壓380V，相電壓220V）
3、接線(xiàn)方式：三相四線(xiàn)制
4、電壓精度為±0.5％，電壓分辨率為0.1V
5、頻率測量范圍為40-60Hz
6、電流測量范圍為0-50A
7、冷卻方式：強制風(fēng)冷
8、負載柜本身帶有控制面板，并帶有RS232接口，負載和計算機連接，并通過(guò)相關(guān)軟件實(shí)現負載中存儲的數據傳到PC機中進(jìn)行處理。
9、PC機控制軟件可顯示本次測試中的zui大功率值。
10、工作電源: AC 220V/50Hz。
風(fēng)力發(fā)電系統--儲能系統
蓄電池的作用是保證在太陽(yáng)光照連續低于平均值的情況下負載仍可以正常工作。新能源系統中使用的蓄電池有鎳氫、鎳鎘電池和鉛酸蓄電池，但是在較大的系統中考慮到技術(shù)成熟性和成本等因素，通常使用鉛酸蓄電池。
蓄電池在線(xiàn)監測管理系統是針對鉛酸蓄電池系統使用的12V閥控鉛酸蓄電池而開(kāi)發(fā)的監測管理系統，
（1）系統功能：
1、單電池電壓、內阻監測；
2、電池組電壓、充放電電流監測；
3、電池組工作環(huán)境溫度監測；
4、在線(xiàn)估算容量；
5、電池組過(guò)充、過(guò)放、浮充電壓高、浮充電壓低和充放電電流過(guò)大告警；
6、單電池浮充電壓高、浮充電壓低和單電池過(guò)放告警；
7、環(huán)境溫度過(guò)高、過(guò)低告警；
8、系統本身運行故障告警；
9、實(shí)時(shí)數據、實(shí)時(shí)告警事件存儲；
10、實(shí)時(shí)數據、實(shí)時(shí)告警查詢(xún)；
11、歷史事件、歷史數據查詢(xún)；
12、放電曲線(xiàn)分析。
（2）系統參數：

1、單電池電壓、內阻監測
2、電池組電壓、充放電電流監測
3、電池組工作環(huán)境溫度監測
4、在線(xiàn)估算容量
風(fēng)力發(fā)電系統--控制系統
為用戶(hù)提供一個(gè)遠程監控風(fēng)光互補科研實(shí)驗平臺系統的在線(xiàn)系統，提供實(shí)時(shí)數據顯示與處理、系統功能分析、系統事故追憶、各種文檔備份、用戶(hù)級別選擇、遠程特定功能控制實(shí)現、在線(xiàn)幫助等功能強大、界面友好、人機對話(huà)簡(jiǎn)單的管理軟件。
實(shí)時(shí)數據顯示與處理采用召喚應答式規約，在線(xiàn)實(shí)現數據實(shí)時(shí)顯示。
事故追憶包括離線(xiàn)事故和在線(xiàn)事故．為不能長(cháng)時(shí)間開(kāi)啟電腦的客戶(hù)提供更多便利。
具備詳細的事故記錄（精確到秒，以時(shí)間段顯示，同時(shí)記錄系統所有運行參數備查）,多種查詢(xún)方式（按站點(diǎn)，按時(shí)間，按日期及起組合方式）報表生成和打印。
具備報警參數設定，告警參數顯示與保持，提供聲音（內容可以自行選擇，滿(mǎn)足個(gè)性需求，同時(shí)提供pc機內部蜂鳴器報警，為用戶(hù)節約電能。），光等報警。
對用戶(hù)：提供權限管理、密碼登錄、無(wú)誤操作設計，免費在線(xiàn)升級電源知識數據庫，新電源用戶(hù)學(xué)習影像資料．
對電源設備：實(shí)時(shí)控制，參數全面具體，防誤操作處理等等。
（1）系統功能：
1、環(huán)境檢測：顯示風(fēng)速、風(fēng)向（地理角度）、溫度等；
2、太陽(yáng)能觀(guān)測：
太陽(yáng)能：顯示充電電壓、充電電流、功率、運行狀態(tài)；
蓄電池：顯示蓄電池電壓、蓄電池放電電流、蓄電池放電功率、蓄電池運行狀態(tài)；
負載：顯示負載電壓、負載電流、負載功率、負載狀態(tài)；
電能計量：顯示月發(fā)電量、月用電量、日發(fā)電量、日用電量；
其他：顯示當前溫度、溫度補償系數等；各種參數保護數據。
3、風(fēng)機觀(guān)測:
風(fēng)機: 顯示充電電壓、充電電流、功率、運行狀態(tài)；
蓄電池: 顯示蓄電池電壓、蓄電池放電電流、蓄電池放電功率、蓄電池運行狀態(tài)；
負載: 顯示負載電壓、負載電流、負載功率、負載狀態(tài);
電能:顯示計量月發(fā)電量、月用電量、日發(fā)電量、日用電量；
其他:顯示當前溫度、溫度補償系數等；各種參數保護數據；假負載投入比例。
4、并網(wǎng):
實(shí)時(shí)參數:顯示電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)電流、風(fēng)機電壓、風(fēng)機電流、直流電壓、直流電流、電 網(wǎng)電量、頻率、電網(wǎng)功率、太陽(yáng)能功率、環(huán)境溫度、散熱器溫度；多站觀(guān) 測；
故障代碼: 顯示直流欠壓、直流過(guò)壓、直流過(guò)流、交流過(guò)壓、交流欠壓、交流過(guò)流、 頻率異常、孤島效應、溫度異常、微機異常、接地異常、模塊異常; 控制: 并/脫網(wǎng)實(shí)驗；MPPT模式選擇等。

新能源教學(xué)設備

YUY-CM太陽(yáng)電池組件測試臺

YUY-2000B風(fēng)力發(fā)電系統設備

YUY-TYN09光伏電源系統實(shí)訓臺

YUY-T02太陽(yáng)能教學(xué)實(shí)驗實(shí)訓裝置

YUY-TF01太陽(yáng)能發(fā)電整流逆變實(shí)訓裝置

YUY-TYN08太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統實(shí)驗實(shí)訓臺

YUY-F500風(fēng)光互補發(fā)電測量與控制實(shí)訓系統

YUYT-105新能源燃料電池教學(xué)實(shí)驗設備

YUY-FL01風(fēng)力發(fā)電整流逆變實(shí)訓裝置

YUY-FG01風(fēng)光互補發(fā)電充電逆變實(shí)訓裝置

YUY-T23質(zhì)子交換膜燃料電池教具

YUY-XYL01燃料電池教學(xué)實(shí)驗臺

YUY-ZRL006質(zhì)子交換膜燃料電池教具

YUYXNY-03 3KWP室外光伏發(fā)電系統

YUY-TYN16便攜式太陽(yáng)能光伏發(fā)電站測試與評估系統

YUY-TYN11風(fēng)光互補發(fā)電實(shí)訓系統

YUY-TYN10風(fēng)光互補離（并）風(fēng)發(fā)電實(shí)訓系統

YUY-TYN07 500W風(fēng)光互補并網(wǎng)發(fā)電系統教學(xué)實(shí)訓設備

YUY-TL30A太陽(yáng)能光伏電源發(fā)電系統實(shí)訓裝置

YUY-T08太陽(yáng)能光熱教學(xué)實(shí)驗平臺

 YUY-SDY21A太陽(yáng)能電源技術(shù)及其應用實(shí)訓裝置

YUY-PV26太陽(yáng)能基站光照跟隨PLC控制實(shí)訓模型

YUY-PV23太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電教學(xué)實(shí)訓臺

YUY-PV18太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統實(shí)驗實(shí)訓裝置

YUY-GF05風(fēng)光互補發(fā)電實(shí)驗臺

YUY-GF02B基礎型太陽(yáng)能教學(xué)系統設備

YUY-FX02風(fēng)向跟蹤風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓裝置?

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YUY-FL32太陽(yáng)能光伏電池材料性能測試儀

 YUY-FL31輪轂旋轉變槳機艙跟蹤發(fā)電整流逆變裝置

YUY-FL30豪華型輪轂旋轉變槳機艙跟蹤實(shí)訓裝置

YUY-FL09風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實(shí)訓設備

YUY-FL02風(fēng)力發(fā)電整流逆變實(shí)訓裝置

YUY-FJ400A 400W風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實(shí)驗設備

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