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1、离网型风力发电系统实验指导书目录第一章 概述3第二章安全须知42.1警示说明42.2禁止操作项42.3 系统运行须知5第三章系统组成63.1系统组成63.2系统主要部件参数73.3系统原理图9第四章操作过程114.1系统启动和停止114.2风力发电控制器124.3离网逆变器124.4 触摸显示屏13第五章设备维护和常见故障处理155.1 设备维护155.2常见故障和处理方法15第一章概述随着地球上矿石燃料的枯竭，以及在其使用过程中造成的污染，人类越来越迫切的需要 找到一种干净的可代替的而且在相当长的一段时间内取之不尽用之不竭的能源。风能就是一种干净的，并且在可预见的人类历史中取之不尽用之不竭的
2、能源。从古至今 人类一直都在利用风能，比如风车抽水，磨面。当今社会，我们所涉及的关于利用风能的方式概念主要是风力发电。风力发电是利用风力带动风力轮机叶片旋转，再通过变速装置将旋转的速度提升，来促 使发电机发电，是将机械能转化为电能的过程。和利用太阳能发电一样，风力发电按照能否与市电电网相连分为并网型风力发电和离网 型风力发电。并网风力发电适合大规模集中式的应用，离网型风力发电适合小规模的如海岛， 偏远山区等地的供电。离网风力发电有以下优点：1、清洁，美观，对环境友好；2、能源可再生，无枯竭危险；3、建设周期相对较短；4、装机规模灵活，可随需求增加减少。第二章安全须知本章着重告知该并网发电系统的
3、安全操作规程，以及违反这些安全操作规程可能带来的 人身财产的损害。若无特别说明，以下内容中停机和断开电气连接，指切断风力发电机输入、蓄电池组输 入和市电三者电压（无市电输入的除外）。操作者的陪护人员，指具备一定急救、伤害处理常 识，并具备一定的电气电子知识，能熟练操作的人员。2.1警示说明该标志表示机柜内有高压或危险的电压，不当操作或触摸可能带来人身伤该标志表明该处要牢固接地（接地电阻不大于4Q），以保证人身和设备 的安全。2.2禁止操作项 柜体内任何端子，在无法保证安全或无法知道是否有危险电压的情况下，禁止 触碰！不当操作可能带来严重的人身和设备的损坏。 不得频繁开启关闭设备，不当操作会带来
4、严重的设备损坏。 应始终注意市电是否已经与系统接通，以及可能由此带来的严重电击伤害事 故。 应始终注意旋转的风力发电机输出端的电流，以及可能由此带来的严重的设备 损害。 风力发电控制器和离网逆变器内没有可供维修的部件，且内部有危险的高压。禁止打开！不当操作可能带来严重的人身和设备损坏。禁止强力操作，禁止湿手、或身体状态不适合操作时操作，当系统处在工作状态时，禁止移动。禁止撕毁、涂改设备的警示标志和参数标识。设备需要断开某处连接时，要设置明显的警示语，以防在维护检修过程中误接 入，造成严重的人身和设备损害。禁止在不清楚设备运行状态情况下，开启或关闭。禁止在故障未确切的排除之前开启。 禁止非专业人
5、员操作该设备，操作者要具备一定的电气电子知识，并在熟读本 手册和有陪护人员在场的情况下进行操作。2.3系统运行须知1、机柜设备摆放在平整通风干燥处，周围需留出至少10cm的散热空间。不可在设备周围堆放 易燃易爆及可燃物。设备出现故障后，务必按照手册中操作规程操作，除非已经确切知道故障原因并已经排 除，否则不可贸然开机。如有需要请到当地供电部门了解相关政策。2、蓄电池蓄电池已按照系统要求电气原理参数摆放并连接，不得随意改动连接线和挪动。系统长 期不开机时，需对蓄电池进行充电维护（即开机对蓄电池充电，直到充满为止）。3、风力发电机风力发电机，已按照系统要求电气原理参数连接，不得随意改动和挪动。竖起
6、的机杆要 牢固接地,周围要设置明显的禁行标志，防止人员接触。第三章系统组成本章介绍系统的组成、结构以及重要部件的参数。对于本系统的所有改动、维护及检修 造成的参数变化均要达到或超过本章内容所涉及的标准。系统由风力发电机、交直流配电控制柜两个主要部分组成。3.1系统组成风力发电机包括：风力发电机主机，风力发电机支架。控制柜包括：交直流控制部分、仪表监测、指示灯、嵌入式组态系统、风力发电控制器、 离网逆变器、蓄电池组成。3.1.1系统结构说明正面内结构部图3-1，系统机柜全图序号名称作用直流输入指示蓄电池输入正常时，指示水灯亮起。交流输出指示逆变输出正常时，指示水灯亮起。故障指示系统不开机，不工作
7、时，指示灯亮起。触摸显示屏嵌入式组态触摸屏，用于监测相关数据。急停开关控制整机交流输出。直流电压表显示畜电池组电压。交流输出显示表显示逆变输出电压、频率、负载电流。交直流控制控制风机，畜电池输入，逆变输出。风力发电能控制器管理保护蓄电池充电。离网逆变器把蓄电池直流输入变为交流输出。卸何器蓄电池充满时，转移能量，稳定风机转速，起保护作用。蓄电池组储存能量。3.2系统主要部件参数3.2.1风力发电机峰值功率2000W额定电压48V输出电流40A风轮直径1.96m启动风速3m/s额定风速12m/s风叶旋转方向顺时针3.2.2嵌入式组态系统LCD显示屏采用DC24V供电，RS485和232通讯。显示风
8、机输入电压、电流，逆变输出电压、电流，环境温度、湿度、光照强度等信息。3.2.3风力发电控制器蓄电池额定电压48V风力额定输入功率2kW浮充电压点58V最大开路电压100V显示方式LCD静态电流W20mA工作温/湿度范围-20+55C/3585%RH （但无结露）通信功能RS485整机质量8 kg3.2.4离网逆变器额定输出容量2kW额定畜电池电压DC48V蓄电池过压保护点DC68V蓄电池过压恢复点DC66V畜电池过放保护电压点DC43V畜电池过放恢复电压点DC48V空载电流W0.4A整机质量20kg输出波形/频率纯正弦波50 Hz0.5Hz散热方式风扇散热额定输出电压AC220V波形畸变率W
9、4%动态响应5%功率因数N0.8过载反应时间120% 1 分钟，150% 10 秒。3.3系统原理图DZ47-6OO6O4PDZ47-60 C60 SPHZ47-60 CIO 2P多功能表图3-2、系统详细接线图第四章操作过程本章介绍整机开机、停机和各个重要部件的基本操作步骤，操作人员对于本系统的操作 应严格遵照本章所给出的操作规程及注意事项进行。4.1系统启动和停止图4-1交直流控制部分1、系统开机开机前，确认离网逆变器面板上的开关处在闭合状态（0状态）系统柜接通市电，打开急停开关，接触器吸合。打开机柜前面板的控制开关请依次打开：蓄电池组、风机输入开关，最后打开逆变输出开关，两次开机间隔不小
10、于十分钟。2、系统停机打开前面板控制开关，依次关闭：逆变输出、风机输入、蓄电池组输入开关。最后断开急停开关并拔下电源插头线。停机步骤是开机步骤的相反过程。4.2风力发电控制器图4-2风力发电控制器面板风力发电控制器已按系统需要接完毕，无需改动。如确有需要，断开时，先断开风机输 入端子，后断开蓄电池输入端子。连接时，先连接蓄电池端子，极性不能接反！后连接风机 输入端子。以上操作，务必拧紧接线端子。风力发电控制器内无可维修部件，内部有危险高压，打开机盖可能会造成严重的人身和 设备损害。控制器出现故障时，请立即停机，并断开风机输入和蓄电池组输入。1 f( + )向上翻查数据，增加参数修改量。2 1(
11、-)向下翻查数据。3 ENTER，修改参数后确定。(风力发电控制器无需要修改的参数)4 ESC，返回主界面。5 启动/停止。液晶屏依次显示：风机充电电压，蓄电池组电压，风机充电电流，风机充电功率。风力控制器显示屏显示大量数据，具体显示以现场实物为准。4.3离网逆变器图4-3离网逆变器面板开启蓄电池组输入开关之前确认逆变器面板开关是否在断开状态（0处），如不在断开 状态，把开关打到断开状态。逆变器已按照系统需要连接完毕，无需改动，如确有需要改动。请注意线端极性不能接 反，务必拧紧接线端子。4.4触摸显示屏图4-3、触摸屏前面板触摸屏采用DC24V/200mA供电，采用RS485方式通讯，规定通讯
12、串口插针7脚为A,8 脚为B。触摸屏主界面显示风机充电电流、充电电压、充电功率；蓄电池组电压；逆变电流、逆 变电压，逆变功率等信息。切换每一项，会显示相应的输入量和时间的曲线。图4-4、触摸屏主界面图4-5、触摸屏显示曲线界面根据按钮提示，触碰相应按钮切换每一项需要读取的数据。触摸显示屏会显示大量的数据和图形界面，具体数据，要以现场实物为准。第五章设备维护和常见故障处理本章介绍设备的常规维护和常见的故障处理。但不应当把本章涉及的内容作为系统维修 的准则。该设备或系统，无可维修的部件，不当操作会造成严重的人身和设备损害。5.1设备维护1、机柜 正常运行中一段时间后，要对防尘罩的灰尘进行清理。 机
13、柜周围的杂物、易燃易爆物要及时清理。 检查机柜的警示标语和参数标识有无污损。 检查柜体内接线端子是否松动、氧化。 检查机柜脚轮是否稳固，并紧固刹车。 机柜钥匙需专人保管，长期无人值守时，应断开电气连接，并定期对蓄电池充满电。2风力发电机 定期检查风力发电机支架周围警示标语有无损毁。 定期检查接地线缆是否氧化松脱，及时处理更换。 定期检查固定螺丝有无锈蚀，基桩有无沉降损毁，并及时更换修理。5.2常见故障和处理方法故障现象处理方法无充电电压、电流查看畜电池电压，是否在满电状态。蓄电池组和风机输入开关是否都在打开状态。无风天气，风机无输出，或功率不足。前面板仪表显示是否正常，如不正常，请与工作人员联系。如以上故障都排除，仍无充电电流电压，请断开电气连接，与工 作人员联系。蓄电池组电压是否过低，蓄电池输入开关是否打开。检查端子处连接是否松脱。逆变无输出检查逆变器开关，交直流控制部分的逆变输出开关，急停开关是 否都打开。以上故障排除，逆变器仍无输出，请断开电气连接，并联系哦你 工作人员。触摸屏不亮市电是否接通。用万用表检查屏幕接线端子处，有无供电DC24V。供电正常，屏幕不亮，请断开电气连接，并联系工作人员。异常发热如有异常发热（以手不能长时间接触为准），请立即断开电气连接， 并联系工作人员。风机输出检查风机输出线缆是否松脱，氧化。室外风机是否转动。蓄电池是否充满，风机输出电量释放
