MY-PV33大型雙饋風力發電實驗係統

1.1係統整體方案
（1）動力控（kòng）製係統, 用來模擬自然風通（tōng）過（guò）葉槳產生的（de）轉動力矩輸入到發電機的機械轉矩，為係統發電提供（gòng）原動力。它由電動機、調速係統和控製係統（tǒng）構成。
（2）變速（sù）恒頻雙饋風力發電機的勵磁控（kòng）製係統, 控製雙向可控逆變器使發電機變（biàn）速（sù）恒頻運行。它由雙饋風力發（fā）電（diàn）機, 雙向可控逆變器和控製軟件係統等構成（chéng）。
（3）風力發電的主控係統, 對整個風力發電（diàn）係統進（jìn）行統一監控（kòng）、管理（lǐ）和安全控製。主（zhǔ）要包括監控主機和監控軟件、主控係統、多功能測控儀表、模（mó）擬風係統（tǒng）、風力發電安全係統及各類測量儀器儀表等。

風機實驗係統包含變槳、主控、主軸、齒輪箱、發電機、雙向可控逆變（biàn）控（kòng）製器、備用（yòng）電源、風速模擬等，用於模擬實際風機運行狀（zhuàng）態，測試相關硬件和軟件係統，分析風（fēng）機離、並網發電係（xì）統的控製算法。

風機實驗係統（tǒng）電控部分包含主控係統、變槳係統、測試係（xì）統（tǒng）、逆變並網控製係統、監控係（xì）統等。
主控（kòng）係統用於連接風速風向傳感器（qì）、震動傳（chuán）感器、位置傳感器、測量、安全鏈、監控係統等，控製風速方（fāng）向、偏航、變槳等信息。

變槳係統主要（yào）是用於控製三個槳（jiǎng）葉的獨立轉動，模擬風（fēng）機葉槳根據風速及風向變化情況完成變槳控製算（suàn）法，實現變槳控製。

測試係（xì）統主要控製風速模（mó）擬係統，用於模擬自然風速風向，來測（cè）試風力發電機在（zài）不同風速風向情況下的（de）運行（háng）狀態；
離、並網控製主（zhǔ）要完成風力資源的離、並網利用，分析係統運行的各種工況。
1.2

1.2.1係統整（zhěng）體結構
在實驗室環境下研究風力發電係統, 無法得到現（xiàn）場的風能輸入, 也（yě）無法安裝巨大的槳葉（yè）, 因此（cǐ）用原動機及模擬風係統實現風力發電機的機械和電氣輸出特性；風力發電實驗係統構成圖，如圖6

1.2.2大型風力（lì）發電模擬實驗係統組成：
係統包含：

1.2.3主控實驗（yàn）係統
主（zhǔ）控實驗（yàn）係統包括（kuò）主控控製係統以及模擬風發生係統，風機主控（kòng）係統如圖8。
 

主控係統是（shì）風力發電機控製的核心，在滿足風力發電機安全運行的前提（tí）下，盡可能的獲取最大功率。
主控係統（tǒng）用於模擬實（shí）際 1.5～3 MW雙（shuāng）饋型風機的主控係統，主要用於模擬實際風（fēng）機的主控（kòng）係統（tǒng），采集變漿和偏航的IO 點，實現整機控製。HMI用於顯示和控製PLC 係統。
風力發電機主控係統采用主控PLC 與專用（yòng）HMI，與實際風機控製（zhì）係統一致，滿足風機控（kòng）製要求。
風力發電（diàn）機整機模擬係統包括操作台櫃、PLC、按鈕、指示燈、測控儀表、風（fēng）速風向發生儀、監控（kòng）係統等，用（yòng）於模（mó）擬風機內部各種控製信號。模（mó）擬測試係統與實際控製係統連（lián）接，來模擬風機（jī）運行（háng）的實際狀況。風力發電機內部模擬控製信號（hào）可通過PLC編程控製，用（yòng）戶也可（kě）在現有硬件基礎上自行開發控製軟件，實現對各種自然風的模擬，完成對風力發電機控製算法的（de）研究。


通過風力發電機（jī）控製（zhì）係統（tǒng）與風力發電機模擬係統的連接，盡可能的模（mó）擬（nǐ）實（shí）際風力發電機運行的（de）工藝特點和控製要求。此係統開放性強，可通過對控製係統和模擬係統的PLC編程，實現對（duì）不同類型風力發（fā）電機的模擬以及控製仿真。可用（yòng）於學術理論研究、學生實驗（yàn）等。
此套係統主要功能（néng）包括：
■可通過此係統，讓學生學習主控係統的配（pèi）置、特點和工藝要求；
■可通過此係統，讓（ràng）學（xué）生學習主（zhǔ）控軟件編寫和調試；
■可通過此係統，讓學生研究和模擬不同風機的運行特點；
■可通過（guò）此（cǐ）係（xì）統，讓學生研究和調試風機核心控製算法（fǎ）；
■可通過此係統，測（cè）試完整的主控係統，實現主控係統電氣、軟件等測試
風機（jī）主（zhǔ）控實驗係統（tǒng）特點：
■ 先（xiān）進性，滿（mǎn）足目前（qián）最主（zhǔ）流的兆瓦級變速恒頻風機控製係（xì）統的要求；
■ 開放性，無論（lùn）是PLC 還是（shì）計算機均可自主編程，滿足（zú）學（xué）生學習的要求；
■ 適應性，可滿足不同功率、不同類型的風機測試和模擬；
1.2.4模（mó）擬風發生係統
本實驗（yàn）係統包括一套（tào）測試係統，由（yóu）PLC、變頻器、工控機等組成，主要（yào）用於控製模擬（nǐ）風發生器的（de）風速和風向，模擬實（shí）際運行的風速環境（jìng），其功能如（rú）下：
■ 內部保存多種風速曲線，包括微風、陣風、大風、颶風等，包含風速變化趨勢曲線，可方（fāng）便的模擬實際（jì）的風況；
■ 通（tōng）過變頻器控製，控製不同（tóng）風速；
■顯示屏可以顯示（shì）主控係統、變槳（jiǎng）係統（tǒng）、偏（piān）航（háng）係統和測試係統（tǒng）的參數，並能方便（biàn）控製；
■ 測試係（xì）統通過對不同風速的控製，來測（cè）試不同風況下的風力發電機運行狀態。
1.3係（xì）統主要模塊功能特點和技術（shù）參數：
1.3.1雙饋發電機、額定功率：3kW、額定電壓：380V、轉子電（diàn）壓：124V、轉子開路電壓：620V
額定轉速：1200rpm、級數（shù）：6、防護等級：IP44
1.3.2雙饋可控逆變控製係統：
響應速度：<300us、額（é）定電壓（yā）：380V、額定頻率：50Hz、頻率波動範圍：±1HZ
電網電壓總（zǒng）諧波畸變率：4%、額定容量：<=10kW、功（gōng）率因數：0.951、效率：滿（mǎn）功率（lǜ）時>=95%
冷卻方式（shì）: 空冷、並網時間：<2s、通訊方式：profibus DP、噪聲：＝<70dB、1.3.3齒輪箱
最大負載10kW， 變（biàn）速比1:90
1.3.4控製（zhì）係統：
（1）主控（kòng）製係統（tǒng）包括：控製櫃、電氣係統、主控計算機及控製係統軟件
（2）偏航係統：偏航伺服電機（jī）、減速箱及編碼器、伺服控製器及控製軟件
（3）變漿係統：變漿伺服電機、伺服控製器及控製軟件
（4）偏（piān）航電機：0.75kW、（5）偏航扭纜CW方向傳感器
（6）伺服控製器：
DSP全數（shù）字控製方式，可以實現多種電機控製算法、內置（zhì）電子齒輪控製功能（néng）、六種脈衝（chōng）輸入方式，與（yǔ）用（yòng）戶上位機接口（kǒu）方（fāng）便靈活、編碼器反（fǎn）饋脈衝可分頻輸出（chū），分頻（pín）數：1-255，鍵（jiàn）盤（pán）及LED數碼顯（xiǎn）示
保護功能：具有過壓、過流、過（guò）載（zǎi）、失速等報警
1.3.5檢測用傳感器：
電機速度、位置編碼（mǎ）器、電流、電壓傳感器。隨驅動器供貨，具體按照定貨實際參數
1.3.6電（diàn）控（kòng）櫃係統：
由調（diào）速控製櫃、變流控製櫃（guì）、備用電源櫃、主控主控台組成。
1.3.7 PLC控製（zhì）係統：
采用主站PLC為主（zhǔ）的主控係統、分站PLC為輔（fǔ）的偏航及變漿係統，Profibus DP通訊接口。係統可（kě）以通過遠程操控，組態控製軟（ruǎn）件，提供標準的編程接口。
1.3.8底座
（1）組成（chéng）：基座、塔杆、偏航係統支架、機艙（cāng）；
（2）基座：係（xì）統尺寸：3.8m×1m×3m範圍內；底座的設計與係統設計過程中采（cǎi）用的具體器（qì）件有關，可以根據器（qì）件及客（kè）戶（hù）需（xū）求最終（zhōng）確（què）定（dìng）結（jié）構尺寸及加工。
（3）機艙：葉槳、輪轂、齒輪箱、拖動係統、發電機、傳感器等。
1.3.9風速模擬（nǐ）驅動（dòng）係統
用來模擬（nǐ）風力發電機中風吹風輪轉動情況，是（shì）實驗係統的動力源（yuán）。其中包括電動（dòng）機部分和驅（qū）動器部分：(1) 電動機：三相交流異（yì）步（bù）電動機、額定電壓：380V、額（é）定電流：15.3A、額定功率：7.5kW
額定轉速（sù）：1440r/min、(2)驅動器：西門子440變（biàn）頻器
■ 主要特（tè）征：
調試簡單6個可編程，帶隔離的數字輸入（rù），2個（gè）可編程的模擬輸出，3個完全的可編程的繼電器輸出
完善的變頻器和電動機保護功能
■ 控製（zhì）功能的特點：
最新的IGBT技術，數字微處理器控製，高質量的矢量控製係（xì）統，線性V/F特性，平方V/F特性
高品質的PID控製器（qì），集成的製動（斬波）器，4個跳轉頻（pín）率
■保護功能：
過載能力，過壓/欠壓保護，變頻器過溫保護，接（jiē）地故障保護，短路保護，閉（bì）鎖電動機保護，防止電動機失（shī）速，參數連（lián）鎖，1.3.10風速風向模擬係統，（1）風速風（fēng）向儀（yí）
■ 技術指標：
風速測量範圍：0-60m/s、風速測量精度：±0.4m/s、風向測量範圍：0-360°、風向測量精度：±2°
電壓：DC9V-24V、傳輸方式：數字傳輸485/模擬（nǐ）接口、（2）變（biàn）頻器、額定電壓：380V、額定功率：1.5kW，功能：過載報警、外部故障停機、欠（qiàn）壓停機、RS485通訊接口（kǒu）（3）模擬風發生器：
額定電（diàn）壓：380V、額定功率：0.85kW、最大流量：210m³/h、最大吹力：220mbar、1.3.11監控（kòng）係（xì）統
■ 技術指標：操作係統：Windows XP/CE，WinXPE、安裝方式：控製櫃麵板
工作環境溫度：-20℃~50℃、工作相對濕（shī）度：10～95% ，無凝結
■ 功能特點：寬（kuān）溫度設計，適合低溫下穩定運行、安全（quán）保護，防止風力振動帶來的損（sǔn）壞
支持Windoews係統的軟件開發、風電機組控製、參數顯示和設置、權限控製、故（gù）障記錄查詢
曆史數（shù）據（jù）查詢和統計（jì），
1.3.12主控製器功（gōng）能特點
■ 高性能：配置工業級533MHz處（chù）理器，擁有納秒級（13ns）的處理速度；程序運行周期最小可達10ms；支持多任務配置，最多可（kě）配置32種不同任務。
■ 高可靠性：保護及通訊不受電磁幹擾；風電主控製器已通過UL、CE認證；背板背麵全部接地（dì），有效抵抗脈衝群幹擾；具備良好的（de）電磁（cí）兼容性，現場與係統、通道與通道（dào）間采用隔離措（cuò）施。
■開放性強：支持多種（zhǒng）現場總線協議，如 Modbus、Profibus-DP等，同（tóng）時提供多種接口方（fāng）式選擇，滿足風（fēng）力發電機上（shàng）通訊設備的需求；
■出色的環境（jìng）適應性：寬溫型設計，存儲溫度（dù）-40℃～70℃，運行溫（wēn）度-25℃～60℃；
出色的三防工藝，防鹽霧、防濕熱、防黴菌，適（shì）合於戈壁、灘塗（tú）以及海上風力（lì）發電機。
■強大的冗餘和自診斷功（gōng）能（néng）：擁有強大的自診斷功能，DO模塊具有回讀功能，進行數據比（bǐ）較自檢；
具有掉電檢測和超量程及超限報警功能；支（zhī）持電源（yuán）冗餘、CPU冗餘、通訊冗（rǒng）餘，滿（mǎn）足海上風機的高可靠性要求；
■適合風電應用的專（zhuān）家模塊：高速測頻模塊、光纖通訊模塊、電量采集模（mó）塊等，用於完成風電（diàn）特殊（shū）信號的采集和通訊；
■ 易用（yòng）性和易維護性：模塊支持帶電插拔，新模（mó）塊自動進行數據的初始化設置，並快速與（yǔ）CPU建立通信；編程軟件符合IEC61131-3國際標準，具有LD、IL、FBD、ST、SFC和CFC六種編（biān）程語（yǔ）言；
靈活的SD存儲卡，可進（jìn）行工程恢複及備份複製，使（shǐ）係統維護更（gèng）加方（fāng）便、快捷；背板上設計有（yǒu）防混銷，以避免插（chā）錯模（mó）塊；采用WAGO端子（zǐ）接線，簡單牢固。保證（zhèng）機艙震動過大時（shí），接線不脫落；外（wài）形小巧，易於安裝，既可分（fèn）散，也可集中；
1.3.13主（zhǔ）控製器編程軟件：
■功能特點:符合IEC61131-3標（biāo）準的編程語言（yán）,強大的運（yùn）算功（gōng）能，支（zhī）持32位浮點運算,支（zhī）持（chí）數組、指針，方便實現複雜運算,支持軟件仿真、在線調試及（jí）用戶代碼檢查功能（néng）,集成（chéng）故障數據分析和顯（xiǎn）示功能,具有用戶程（chéng）序密碼保護功（gōng）能,六種編程語言，滿足編程人員進行複雜的（de）邏輯控製需求（qiú）
子程序之間（jiān）可采（cǎi）用不同的（de）編程語（yǔ）言，並（bìng）可相互調用,支持編寫自定（dìng）義塊（kuài）、函數和子程（chéng）序可保存為（wéi）內部庫的形式,自（zì）定義內部（bù）庫可以在不（bú）同工程中調（diào）用,可對（duì）風機中的關鍵變量進行采樣跟蹤，如風速、槳距角,角度、風向、發電機輸出電流、電壓、變流器反饋（kuì）轉矩,等進行實時跟蹤，並保存數（shù）據（jù）.
1.3.14安全鏈震（zhèn）動、過壓、超速、解纜失靈等故障保護係統（tǒng），可以避免係統失控。
1.3.15電（diàn）源實驗室（shì）提（tí）供50kVA三相四線AC 380V交流電源、5kVA的AC 220V交流電（diàn）源及（jí）可靠的接地係（xì）統。
2.係統功能
風力發電機實驗係統主要用於學生的（de）教學實踐和科（kē）研開發，通過風機控製係統與風機模（mó）擬係統的連接，盡可能的模擬（nǐ）實際風力發電（diàn）機（jī）運行的工藝（yì）特點和控製要求。此係統開放（fàng）性強，可通過對控製係統和模擬係統的PLC 編程，實現對不同類（lèi）型風機的模擬以及控製仿（fǎng）真（zhēn），可用於學生（shēng）理論研究、實踐（jiàn）等。實現變速恒頻風力機組發（fā）電狀態的模擬，包括轉速、轉矩、發電量及有功（gōng）、無功調節。
■主要實驗功能如下：風力發電機接線形式（shì）實驗,空載運轉實驗,並網過程實驗,並網連（lián）續運行實驗,風速模擬實驗,轉距模擬實驗,發電功（gōng）率模擬實驗,其它相關發電性能及測量實驗,脫網保護模擬實驗,,控製策略模擬實驗,主控係統的配置、特點和工藝要（yào）求,學習主控軟件編寫和調試,研究和調試風機核心控製算法（fǎ）,自主編（biān）程應用,風力發電現場參數采集的邏輯分析.
3.設備安裝建議
要求：室內安裝，樓層高度不低於3m，樓層為一樓，門寬3m，樓層（céng）走廊（láng）3m。

友情提示：
1、設備驗收：各采（cǎi）購單位收（shōu）貨時請檢查大（dà）型（xíng）風（fēng）力發電實驗係統的貨品外觀，核實大型風力發電（diàn）實驗係統的數量及配件，拒收處於受損狀態的（de）大型風力發電實驗係統；
2、設備質保：红桃视频app將為各采購單位提供（gòng）大（dà）型風力發電實驗係統產品說明書內的質保條件（jiàn）和質保期，在質保範圍內（nèi）提供對的免費維修，超出條件（jiàn）承諾（nuò）時提供對大型風力發電實驗係統的有償維修；
3、設備退換貨：各采購單位單方麵原因導（dǎo）致的大型風力（lì）發電實驗係統選型錯誤或大（dà）型（xíng）風力發電實驗係統購買數量錯誤，造成大型風力發電（diàn）實（shí）驗係（xì）統的（de）退換（huàn）貨要求，將不被接受（shòu）；
4、設備貨期：對（duì）大型風力發電實驗係統的（de）發（fā）貨期為參考值，如您需要了解大型風力發電實驗係統的精確貨期，請與红桃视频app的銷售人員聯係；
5、谘（zī）詢電話：如各采購單位（wèi）對大型風力發電實驗（yàn）係統有任何疑問，請致電：021-56311657 ,我（wǒ）們將（jiāng）由專業技術人員為您提供有關大型風力發電實驗係統的技術谘詢。