大型风力发电实训系统平台产品简介

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1、1THWPWG-2 型 大 型 风 力 发 电 系 统 实 训 平 台 （ 工 程 型 ）一 、 产 品 概 述本 实 训 平 台 参 照 兆 瓦 级 风 机 控 制 系 统 设 计 ， 具 有 形 象 的 物 理 仿 真 对 象 ， 创造 了 良 好 的 实 训 环 境 ， 包 括 一 套 风 力 发 电 机 模 拟 对 象 和 四 台 控 制 柜 ， 分 别 是 ：风 机 对 象 模 型 （ MW 级 风 机 结 构 ， 可 实 现 主 动 偏 航 和 独 立 变 桨 功 能 ） 、 能 源 控制 监 控 管 理 气 象 站 、 偏 航 变 桨 控 制 系 统 、 能 源 转 换 储 存

2、控 制 系 统 、 风 能 变 流 器系 统 。 可 以 实 现 风 机 变 桨 系 统 、 电 气 系 统 、 偏 航 系 统 的 控 制 过 程 实 训 和 风 机 的整 机 运 行 演 示 。 可 用 于 职 业 院 校 学 生 的 风 力 发 电 电 动 变 桨 偏 航 装 置 电 气 控 制 操作 及 电 气 故 障 排 除 、 风 电 并 网 控 制 技 术 培 训 ， 也 可 用 于 风 电 检 修 工 技 能 鉴 定 培训 。2012/2013 年全国职业院校现代制造及自动化技术教师大赛新能源发电技术比赛“风力发电系统安装与调试”赛项唯一指定竞赛设备二 、 产 品 特 点1.风

3、 力 发 电 机 组 的 电 变 桨 、 偏 航 、 刹 车 装 置 机 械 结 构 采 用 半 实 物 模 型 ， 形象 生 动 ， 电 气 控 制 部 分 元 器 件 采 用 网 孔 板 安 装 结 构 模 式 ， 安 装 方 便 灵 活 。2.对 象 系 统 安 装 有 环 境 模 拟 系 统 ， 可 模 拟 -40 -80 环 境 温 度 。 发 电 机 和变 频 器 及 增 速 齿 轮 箱 均 装 有 多 个 温 度 传 感 器 用 于 监 测 温 度 。23.装 置 具 有 模 拟 风 速 风 向 功 能 ， 根 据 风 速 大 小 及 风 向 变 化 反 映 变 桨 、 偏 航

4、机构 工 作 特 点 。4.并 网 逆 变 控 制 系 统 将 直 流 24V 逆 变 成 交 流 36V、 50Hz（ 安 全 电 压 ） ， 通过 升 压 变 压 器 升 至 交 流 220V、 50Hz,与 单 相 市 电 相 连 实 现 并 网 发 电 功 能 。 主 控制 器 采 用 TI 公 司 32 位 定 点 TMS320F2812 芯 片 ， 逆 变 电 源 的 输 出 功 率 因 数 接近 于 1， 输 出 电 流 为 正 弦 波 。 控 制 策 略 采 用 双 闭 环 控 制 结 构 ， 内 环 为 并 网 电 流环 ， 外 环 为 直 流 电 压 环 。 并 网 同 步

5、 采 用 数 字 锁 相 技 术 ， 锁 相 精 度 高 ， 易 于 实 现 ，同 时 实 现 了 输 出 端 的 功 率 因 数 校 正 控 制 。5.能 源 转 换 储 存 控 制 系 统 完 成 电 量 测 量 、 最 大 功 率 跟 踪 、 储 能 和 蓄 电 池 管理 等 功 能 。 最 大 功 率 跟 踪 微 处 理 器 采 用 51 系 列 单 片 机 ， 具 有 通 用 性 和 在 线 下载 功 能 ， 方 便 用 户 编 程 调 试 ， 硬 件 完 全 开 放 ， 用 户 可 以 编 写 不 同 的 MPPT 算 法实 现 最 大 功 率 跟 踪 ， 并 将 调 节 参 数

6、发 送 给 PWM 驱 动 模 块 进 行 调 节 。 PWM 驱动 CPU 采 用 PIC 系 列 单 片 机 ， 接 收 调 节 参 数 并 输 出 不 同 占 空 比 的 PWM 信 号 ，控 制 主 电 路 ， 实 现 功 率 调 节 。 智 能 充 放 电 控 制 器 可 以 根 据 蓄 电 池 电 压 高 低 ， 调节 充 电 状 态 和 电 流 的 大 小 ， 保 护 蓄 电 池 过 充 或 过 放 ， 延 长 蓄 电 池 使 用 寿 命 。6.对 象 系 统 可 以 根 据 实 训 要 求 调 解 高 度 （ 二 段 式 安 装 ） ， 底 座 可 折 叠 （ 缩 放范 围 土

7、 700mm） ， 方 便 安 装 与 运 输 。7.安 装 有 完 善 的 安 全 装 置 ， 外 围 安 装 有 可 拆 卸 式 安 全 栏 杆 ， 可 保 证 使 用 者不 进 入 危 险 区 域 ， 同 时 安 装 有 红 外 反 射 警 示 开 关 ， 当 使 用 者 意 外 进 入 危 险 区 域时 ， 系 统 主 动 断 电 刹 车 。三 、 技 术 性 能1. 额 定 工 作 电 压 ： 三 相 四 线 AC380V10% 50Hz2. 工 作 环 境 ： 温 度 10 40 相 对 湿 度 85%（ 25 ） 海 拨 4000m3. 装 置 容 量 ： 2.5kVA四 、 设

8、 备 配 置整 套 设 备 由 能 源 控 制 监 控 管 理 气 象 站 、 偏 航 变 桨 控 制 系 统 、 能 源 转 换 储 存控 制 系 统 、 风 能 变 流 器 系 统 、 风 机 对 象 模 型 五 个 部 分 组 成 。1.能 源 控 制 监 控 管 理 气 象 站 主 要 由 LED 屏 、 工 业 平 板 电 脑 （ 人 机 交 互 界 面 ）、 PLC、 低 压 电 器 、 开 关 等 器 件 组 成 。 LED 屏 可 显 示 风 速 、 风 向 、 偏 航 角 度 、3变 桨 角 度 等 信 息 。 工 业 平 板 电 脑 上 安 装 有 风 力 发 电 系 统

9、监 控 软 件 ， 可 实 现 风 力发 电 系 统 的 监 控 与 管 理 ， 可 实 现 风 力 机 模 拟 及 风 力 发 电 系 统 的 控 制 。主 要 设 备 技 术 参 数 ：序号 名 称 主要部件、器件及规格 数量 备注1 能 源 控 制 监 控 管 理 气 象 站控 制 系 统 柜 880mm600mm2100mm 1 台2 工 业 平 板 电 脑 显 示 器 ： 12.1 寸 液 晶 ；CPU： 凌 动 N270， 1.6GH 1 台3 LED 屏 尺 寸 ： 768384mm;分 辨 率 ：19296 1 台CPU315-2DP 1 台CP343-1 工 业 以 太 网

10、模 块 1 台4 PLCSM323 16DI/16DO 1 台5 变频器 MM420,三相输入，功率：0.75kW 1 台2.偏 航 变 桨 控 制 系 统 主 要 由 从 PLC、 变 频 器 、 绝 对 值 编 码 器 、 交 流 减 速 电机 、 控 制 按 钮 等 器 件 组 成 。 可 完 成 变 桨 偏 航 控 制 系 统 的 安 装 、 手 动 与 自 动 变 桨偏 航 PLC 控 制 程 序 的 编 写 与 调 试 ， 以 及 从 PLC 与 监 控 管 理 主 PLC 的 通 信 。主 要 设 备 技 术 参 数 ：序号 名 称 主要部件、器件及规格 数量 备注1 偏 航 变

11、 桨 控 制 系 统 柜 880mm600mm2100mm 1 台西门子CPU226CN（DC/DC/DC） 1 台EM277 DP 通信模块 1 台EM231 2 路 热 电 阻 输 入（ PT100） 4 台EM232 2 路 模 拟 量 输 出 (2AI) 1 台2 PLCDP 接头 1 个3 变频器 MM420,三相输入，功率：0.75kW 2 台4 按钮模块开 关 电 源 24V/6A 1 只 ， 急 停按 钮 1 只 ， 复 位 按 钮 黄 、 绿 、红 各 1 只 ， 自 锁 按 钮 黄 、 绿 、红 各 1 只 ， 转 换 开 关 2 只 ，24V 指 示 灯 黄 、 绿 、

12、红 各 21 组4只3.能 源 转 换 储 存 控 制 系 统 主 要 由 直 流 电 压 电 流 采 集 模 块 、 过 温 告 警 模 块 、PWM 驱 动 模 块 、 CPU 核 心 模 块 、 人 机 交 互 模 块 、 通 信 模 块 、 防 雷 器 、 智 能 型充 放 电 控 制 器 、 蓄 电 池 组 、 开 关 电 源 、 直 流 电 压 表 、 直 流 电 流 表 等 组 成 。主 要 技 术 参 数 ：序号 名 称 主要部件、器件及规格 数量 备注1 直 流 电 压 电 流 采 集 模 块 输入：0-60V，0-5A输出：0-5V 1 个2 PWM 驱 动 模 块 PWM

13、 波 频 率 ： 19.2K占 空 比 调 节 范 围 ： 0-90% 1 个3 CPU 核 心 模 块主 频 ： 11.0592ZHzA/D 路 数 ： 8 路A/D 精 度 ： 8 位1 个4 人 机 交 互 模 块 分辨率：12864 1 个5 智 能 型 充 放 电 控 制 器功率：600W蓄电池额定电压：12/24V自动切换1 台6 蓄 电 池 组 电压：12V容量：24AH 4 块7 开 关 电 源额定输入电压：AC220V额定输出电压：DC24V额定功率：35W1 个8 直 流 电 压 表输入电压范围：0-500V精度：0.5% 5 个 字通 讯 ： 485 通 讯 接 口2 个

14、9 直 流 电 流 表输入电流范围：0-5A精度：0.5% 5 个 字通 讯 ： 485 通 讯 接 口2 个4.风 能 变 流 器 系 统 主 要 由 核 心 模 块 、 接 口 模 块 、 液 晶 显 示 模 块 、 键 盘 接 口模 块 、 驱 动 模 块 、 直 流 电 压 升 压 模 块 、 直 流 电 压 采 样 模 块 、 交 流 电 压 采 样 模 块 、交 流 电 流 采 样 模 块 、 过 温 告 警 模 块 、 通 信 模 块 、 开 关 电 源 、 直 流 电 机 、 方 形 指示 灯 、 直 流 电 压 表 、 直 流 电 流 表 、 多 功 能 数 显 表 、 变

15、压 器 等 组 成 。主 要 技 术 参 数 ：1.额 定 输 入 电 压 ： DC24V2.额 定 输 出 电 压 ： 220V10%、 50Hz1Hz3.额 定 功 率 ： 100VA54.输 出 功 率 因 数 ： 0.80（ 感 性 负 载 、 容 性 负 载 ）5.逆 变 效 率 ： 80% 序号 名 称 主要部件、器件及规格 数量 备注1 并 网 逆 变 器功率：100W额定输入电压：DC24V额定输出电压：AC36V1 台2 开 关 电 源额定输入电压：AC220V额定输出电压：DC24V额定功率：35W1 台3 直 流 电 机 额 定 电 压 ： DC24V 1 台4 方 形

16、指 示 灯 额 定 电 压 ： AC36V 1 台5 直 流 电 流 表输入电流范围：0-5A精度：0.5% 5 个 字通 讯 ： 485 通 讯 接 口1 个6 多 功 能 数 显 表测量电压范围：AC0-250V测量电流范围：AC0-5A通 讯 ： 485 通 讯 接 口1 个7 变 压 器 变比：36/220 1 个5.风 机 对 象 模 型 主 要 由 变 桨 电 机 、 偏 航 电 机 、 绝 对 值 编 码 器 、 风 力 发 电 机 、原 动 机 、 齿 轮 箱 、 叶 片 、 风 轮 轴 、 机 舱 、 塔 筒 、 轮 毂 等 设 备 组 成 。主 要 设 备 技 术 参 数 ：序号 名 称 主要部件、器件及规格 数量 备注1 风 机 对 象 模 型 3400mm3400mm3800mm 1 台21.电 机 （ 输 出 功 率 ： 90W 额定 电 压 ： 220V 额 定 电 流 ：0.98A 额 定 转 速 ：1200r/m