主頁 > 產品介紹 > 新能源實訓設備（bèi） > 模擬（nǐ）型直驅風電實驗係統 2025-03-26

MY-PV50模擬（nǐ）型直驅風電實驗係統

模擬型直驅風（fēng）電係統-原理圖如下圖所示：

一、係統性能：
1）發電控（kòng）製係統：一套，非標定製，包含邏輯（jí）控製軟（ruǎn）件、人機操作軟件、測量係（xì）統軟件與電路。380V/5.5kW/0-50Hz四象限運（yùn）行，可速度（dù）控製和轉矩控製兩種模式運行。
2）發電控製係統主要參數
a)型號規格：非標定製
b)主要組成（chéng）：空間矢量邏（luó）輯控製係統、人機操作係統（tǒng）、測量係統、輔助電路等
c)控製（zhì）方式：速度控製（zhì）和轉矩控製（zhì）
二、驅動變頻（pín）器（qì）：
驅動變頻器530VDC/380VAC 5.5kW, 可進行變流技術編程、通訊等功能，驅動變頻器參數如下表所（suǒ）示：
表4-9-1 驅動變頻（pín）器（qì）參數（shù）

序號	參數	參數值
1	輸入（rù）電壓	AC 3PH 380V(-15%)～440V(+10%)
2	輸入（rù）電流	24A
3	頻率（Hz）	輸入頻率：50Hz 允許範圍47.5~51.5Hz
4	輸（shū）出電（diàn）壓（yā）（V）	0~輸入電壓
5	輸出電流（A）	22A
6	輸出功率（kW）	5.0kW
7	輸出頻率	0~150Hz
8	控製方式	PG矢量控製
9	電機類型	永磁（cí）同步電（diàn）機
10	速度控（kòng）製精（jīng）度	±0.2%
11	速度波動	± 0.3%
12	轉（zhuǎn）矩響應	<20ms
13	轉（zhuǎn）矩控製精（jīng）度	10%
14	起動轉（zhuǎn）矩	同步機：2.5 Hz/150%（PG矢量控製）
15	過載能力	150%額定（dìng）電流（liú）1 分鍾，180%額定電流10秒，200%額定電流1秒
16	頻率設定方（fāng）式	外部通訊設（shè）定（可以依照程序修改）
17	自動電壓調整功能	當電網（wǎng）電（diàn）壓變化時，能自動保持輸出電（diàn）壓恒定
18	故障保護功能	過流、過壓、欠壓、過溫（wēn）、缺相、過載等保（bǎo）護功能
19	轉速追蹤再（zài）起動功能	實現對旋轉中（zhōng）的（de）電（diàn）機的無衝擊平滑起動
20	端子模擬量輸（shū）入分辯（biàn）率	不大於20mV
21	端子開關（guān）量輸入分辯率	不大於（yú）2ms
22	IO	模擬輸入：2 路（AI1、AI2）0~10V/0~20mA，1路（AI3）-10~10V 模擬輸出：2 路（AO1、AO2）0~10V /0~20mA 數字輸入：8 路普（pǔ）通輸入，最大頻率1kHz，內部阻抗：3.3kΩ；1路高速輸入，最大（dà）頻率（lǜ）20kHz 數字輸（shū）出：1 路高速脈衝輸出，最大頻率20kHz；1路Y 端子開（kāi）路集（jí）電極輸出繼電器輸出：兩路可（kě）編程繼電（diàn）器（qì）輸出，觸點容量：3A/AC250V，1A/DC30V
23	EMC 濾波器	內（nèi）置C3 濾波器：滿足IEC61800-3 C3 等級要（yào）求
24	製（zhì）動方（fāng）式	回饋（kuì）製動
25	運行（háng）環境溫度（dù）	-5~40℃，40℃以上降額使用
26	平均無故（gù）障時間（jiān）	2 年（25度環境溫度）
27	防護（hù）等級	IP20
28	冷卻方式	強（qiáng）製風冷

三、驅動電機：
采用國內知名品牌永磁同步電機380V5.5kW一台。電機參數（shù）如下表所示：
表4-9-1 牽引電機參數

序號	參數	參數值
1	額定功率	5.5kW
2	額定電流	14.6A
3	額定電壓	380V
4	極數	4
5	同步轉速	1500rpm
6	調頻範圍	0-50 Hz
7	編碼器	2000 線性驅動輸出（chū）
8	參（cān）考（kǎo）外形尺寸	515280315mm(長寬高)
9	參考安裝尺寸	216178Φ15mm(長寬孔徑)
10	防護等級	IP44

四、永磁發電機
采用國內知名品牌永（yǒng）磁風力發電機380V/5.5kW一台，參數如下：

序號	參數	參數（shù）值
1	額定功率	5.5kW
2	額定（dìng）電流	13.52A
3	額定電壓	380V
4	調速範圍	0-1500 r/min
5	編碼器	2000 線性驅動輸出
6	參考外形尺寸	515280315mm(長寬高)
7	參考安裝尺寸	216178Φ15mm(長（zhǎng）寬孔徑)
8	防護等級（jí）	IP44

五、全功率變流器
變流器技術特點
●主電路采用美國（guó）TI公司生產的DSP芯片、進口IGBT模塊（kuài）、驅動保護為進口機（jī）芯,控製電路采用隔離變壓器，安全可靠；
●采用SVPWM脈寬調製（zhì）技術（shù），純淨（jìng）正弦波輸出，自動與電網同步（bù）跟蹤，功率因數接近1，電流諧波含量低，對公（gōng）共電網無汙染，無衝（chōng）擊；
● 逆變並網電流閉環控製，可控可調；
● 輸入（rù）直流電壓（yā）範圍寬，適應不同場合需求；
●頻率擾動（dòng）檢（jiǎn）出技術（shù），實現反孤（gū）島（dǎo）控製；
●具（jù）有全方位的電源保（bǎo）護方（fāng）案（àn）和完善的自我檢測和保護功能。在出現係統故（gù）障時將停止並網逆變；
● 電路結構緊（jǐn）湊、最（zuì）大效率>94%；
● 室外型不鏽鋼外（wài）殼，全密封安裝；防護（hù）等（děng）級可（kě）達到IP65；
●RS485通訊，上位機監控，實（shí）現遠程數據采集和監視；
全功率風（fēng）力（lì）發電機變流器參數表（biǎo）

項目	參數
變流器電壓範圍	3AC 380V±10％
變流器頻率範圍	50Hz +3% -5%
變流器容量	5kW
變流器額（é）定（dìng）電（diàn）流	15.8A
諧波（bō）畸（jī）變率	<=3%
效率	97.2%
噪聲	＜79.4dB
運行溫度	-30 至 +50°C

對（duì）於低（dī）電壓穿（chuān）越，方案完全遵循此標準：

低電壓穿（chuān）越標準
並網點電（diàn）壓跌至20%額定電壓時，保證不脫網連續運行625ms ；
跌落後2s 內（nèi）恢複到額定電壓的90%時，不（bú）脫網（wǎng）連（lián）續（xù）運行。
無功支撐：響應時間不大於75ms，持續時間不少於550ms ；無功電流滿足IT≥1.5×（0.9-UT）IN ，（0.2≤UT≤0.9）
有功恢複：故障切除後以至（zhì）少10%額（é）定功率/秒的功率恢複（fù）到故障跌落前的功率；
A.低電壓穿越LVRT方案方案：
主要為在變流器上添加Crowbar和（hé）Chopper電路，並在變流器中配（pèi）合進行（háng）相應控製：
Crowbar：其響應時間短，能夠保護（hù）變流器IGBT、吸收和衰（shuāi）減畸變電流和諧波電流
Chopper：主要考慮單管吸收（shōu）回路（lù）的設計，不（bú）同於Crowbar的投切工（gōng）作（zuò）方式，Chopper裝置在運行過程中會進行100Hz左右的斬波動作，大（dà）電流關斷時的尖峰很容易（yì）導致IGBT過壓實效。因此設計了RCD吸收回路和（hé）低感功率回路。

直驅機組 Crowbar

直驅機組Chopper
其軟（ruǎn）件部分邏輯如下：

六（liù）、機械傳動與測量係統
規格型號：非標定製
主要部件：可調節底座、聯軸節（jiē）、防護罩、相應的安裝配件
外（wài）形尺寸：長*款*高=1500*500*300（根（gēn）據（jù）電機及（jí）傳感器配套設計，可進行優化）
主要材質：優質鋼材
表麵處理：鍍鋅

七、風電控製係統
風電控（kòng）製係（xì）統預留各種通訊接口：Modbus/RS485/RS232等。
微型操（cāo）作台主要性能指標
1)規格型（xíng）號（hào）：非標定製（zhì）
2)結構特點：采用琴式（shì）操作台，在操作台（tái）上布置操作按（àn）鈕、智能表和測控計算機，操作台設計符合人體工程學，操作舒適，各項數據觀察（chá）直觀。
3)表麵處（chù）理：脫脂、酸（suān）洗、磷化、烤漆顏色：RAL7035
4)外觀要（yào）求：外形美觀，工藝精湛（zhàn），尺寸精密（mì）
5)材質要求：板材厚度為1.2-2.0mm，其中裝飾件1.2mm,連接件1.5mm,承重部件（jiàn）2.0mm。
6)台麵要求：采用優質防火板，顏色（sè）為深黃。
7)硬件主要性能指標如下：PCE-7B13-07A1E、可以存儲1T數據、PCE-5127QG2、控製機箱以及21英寸工業顯（xiǎn）示器（qì）
風力發電模擬軟件
上位機軟件包含本機數據庫，預留與其他如C#語言（yán）、C++、VB、SQL、MATLAB等語言的兼（jiān）容接口;具備變流器控製技術實驗軟件及有源濾波技術實驗軟件。提（tí）供上位機軟件的完整資料包括但（dàn）不限於：係統邏輯控製（zhì）動作順序表、測控點表、流（liú）程圖；軟件設計說明書；軟件設計編碼規範說明書；人機接口說（shuō）明書；軟件流程圖；數據報（bào）表（biǎo）及數據庫設計說明（míng）書；軟件源代碼等。
上位（wèi）機軟（ruǎn）件如下圖所示（shì）：

上位機軟件主（zhǔ）要（yào）性能指標：
上位機（jī）軟（ruǎn）件功能需包括邏輯控製和實驗數據檢測（cè）分析，上位機軟件要求采用LABVIEW或（huò）C#編程。上位機軟件需具有用戶管理、人機（jī）操（cāo）作接口、邏輯控製（zhì）、運行記錄、報警、數（shù）據采集分析、曲線顯示報表打印等功能。
1）風力發電（diàn）機組功能模擬
模擬真實風力發電機的啟動、並網、正常運行和停機過（guò）程，具備模擬機組變速調（diào）節能力，有功、無功的（de）調節能力；
風速（sù）模型不僅可設定典型幾（jǐ）種風速曲線，支持導入實際測量得到的風速―時間數（shù）據；
FaceView實驗主控軟件執行機組運行狀態流程控製和（hé）數據記錄、顯示、係統監（jiān）控等功能；
實現風（fēng）速和風力機模擬（nǐ），機組並網控製，機組最大功率運（yùn）行控製，機組恒速運行，機組限功率運行，機（jī）組低電壓（yā）穿越，機組脫網控製等控製功能；
背靠（kào）背變流器可實現直流側電壓的初始狀態進行設定，實現單位功率因數並網，實現風力發電機在（zài）故障條件下（xià）不脫網（wǎng）運行，低電壓（yā）穿越的功能，支持風（fēng）機的低電壓穿越實驗;
軟（ruǎn）件分析風力發電的數據與運行特（tè）性，能夠（gòu）顯示異常時的故障原因；
RS485接口，提供開（kāi）放式MODBUS規約接（jiē）入監控（kòng）係統；
完善的保護功能，包括過電壓保護、過電流保護、過溫保護、超速保護、短路保護，可以實現低電壓穿越（yuè）以及外接電源電壓不穩定時保護實驗；
2）用戶管理用戶（hù）管理（lǐ）要求采用授權分級操作並對操作進行記錄，以不同（tóng）的權限登錄，隻能執行（háng）其相應的操作，保證設備的使用安全（quán）。用戶管理模塊需具有用戶登錄、編輯和修改功能，可通過對登錄人員信息存儲實現設備的使用記錄（lù）的管理。軟件的用戶管理必須設置管理員（yuán）、工程師和操作員三級用戶權限，且高一（yī）級的用戶具有低一級用戶所具有的權限。管理員：具有最（zuì）高的使用權限，可修改設備所有（yǒu）的內容（róng），主要用於設備調試、校檢，可設置係統硬件配（pèi）置，以及運行參數的配置。
3）實（shí）驗參數管理
實驗參數包括電動機組、變頻器等（děng）自身參數、實驗過程工藝參（cān）數和實驗結果判定參數，各種參數存儲在數據庫中，根據選擇的實驗項目在實驗（yàn）的過程中讀取（qǔ）調用相關參數。實現風速、風力機（jī）運行特性模（mó）擬，並能（néng）夠實（shí）現風電機組啟動、運行、最大功率跟蹤（zōng）(MPPT)、並（bìng）網、低電壓穿越、停機、數（shù）據（jù）記錄（lù）、故障記（jì）錄等特性。
4）人機操（cāo）作接口（kǒu）
人機操作接口實現實驗過程的（de）操作，本設備要求采用圖形化軟件編程，操作（zuò）界麵真實直觀，具有實驗過程的提示信息。根據（jù）實驗需求，軟件人（rén）機操作接口可將實驗過程數據動態變化趨勢（shì）及其分析並（bìng）以曲線方式實時（shí）顯示。
5）硬件運行管理
係統各硬件設（shè）備在實驗時和計算機進（jìn）行數據交互，各種設備的通訊參（cān）數和通訊相關變量定義在數據庫（kù）中，實驗過程自動讀取（qǔ）並進行（háng）相應的轉換，使硬件及其（qí）參數的管理趨於自動化，減少人為設置的工作量，減少人為錯誤（wù），提供工作效率。
6）運行邏輯控製（zhì）
邏輯控製部分用於實驗過程中運（yùn）行（háng）管理，根據接收到的控製指令，參考（kǎo）不同的工藝設置和參數設定，輸出相應的控製指令，完成實驗過程邏輯控製。邏輯控製參數的設置對（duì）過（guò）程（chéng）邏輯控製至關重要，且該參數設置相對複（fù）雜（zá），所以預設在數據庫中，實驗時（shí）自（zì）動讀（dú）取，以提高穩定性。
7）數據檢測
數據（jù）檢測是指（zhǐ）對實驗過（guò）程中關鍵實驗（yàn）數據的采集，以作為實驗結果分析實驗。數據檢測功能包括數據采集、計算和分析，同時完成數據存儲與顯示，根據（jù）實驗需求部分數據可生成實（shí）驗報表。
8）故障報警處理
故障處理部分具有最高的優先級，一旦產（chǎn）生故（gù）障（zhàng），設備執行相應的保護動作（zuò），並（bìng）限製實驗（yàn）操作直到故障解除（chú）並複（fù）位。設備運行前先進行一次自檢（jiǎn），自檢正常（cháng）後設備允許運行，設備運行過程中產生故（gù）障，分故障等級執行不同的動作。
9）設備故（gù）障（zhàng）診斷
設備（bèi）故障診斷的目的（de）為檢測設備的狀態，設備要求（qiú）具備設備自檢（jiǎn）功能；在實驗的過程中（zhōng），隨著實驗數據及經驗的不（bú）斷積累，故障診斷可作（zuò）為軟件的升級（jí）功能（néng）。要求軟件設（shè）計將（jiāng）所有的實驗（yàn）數據實時記錄，為故障分析做準備。
10）記錄查詢
實驗過程中設（shè）備運行狀態、操作人員信息及實驗結果信息均記錄（lù）在數據庫（kù）中，方便設備檢修和實驗數（shù）據查詢分（fèn）析。
八、直驅風電變流器係統開放
算法類的函數開放（fàng），用戶可以按照自己的算法修改、調用，如整流、逆變、電機控製的SVPWM和低電壓穿（chuān）越算法。
開放內容如下：
1)直驅變流器所有電路板硬件原理圖及BOM表（biǎo）(pdf版本)：控製板，電源板，信號（hào）板，電容（róng）板；
2)直驅變流器櫃電（diàn）氣（qì）原理（lǐ）圖及BOM表(pdf版本)；
3)開放控製板的debug接口，客戶可以燒寫自己的程序；
4)直驅變流器通訊協（xié）議(RS485)（免費）；
5)直（zhí）驅變流器使用手冊(免費)；
6)直驅變流器（qì）編程手冊pdf版；
直驅變流器軟件（jiàn）低（dī）電壓穿越算法、整流器SVPWM算法和電機控製SVPWM算（suàn）法的工程源文件，包括程序主框架、硬（yìng）件驅動（dòng）功能、硬件配（pèi）置功能、通訊功能、保護功能、編碼器功能、采樣功能、鎖相環功能、濾波函數等。低（dī）電壓穿越算法、整流器SVPWM算法和電機控製（zhì）SVPWM算法用戶可（kě）以修改、調用。
九、主要（yào）實驗內容

編號（hào）	名稱	學（xué）生人數	類型
1	異步電機空載（zǎi）實驗	每套機組3~5人	設計型
2	異步電機負載實驗	每套機組3~5人	設計型
3	永（yǒng）磁（cí）同步（bù）發電機空載實驗	每套機組3~5人	設計型
4	永磁同步發電（diàn）機負載實驗	每套機組3~5人	設計型
5	電力電子接口（kǒu）啟（qǐ）動並網和運行實驗	每套機組3~5人	設計型
6	電力電（diàn）子接口正常停機實驗	每套機組3~5人	設計型
7	電力電子接口（kǒu）異常停機實（shí）驗	每套機組3~5人	設計型
8	風力發電機啟動並網實驗	每套機組5~8人	設計型
9	風力發（fā）電機正常停機實驗（yàn）	每套（tào）機組5~8人	設計型
10	風力發電機異常停機	每（měi）套（tào）機組（zǔ）5~8人	設計型
11	風力發電機正常運行實驗	每套機組5~8人	設計型
12	風力發電機脫網保護實驗	每套機組5~8人	設計（jì）型
13	網側動態無功補償實驗（yàn）	每套機組（zǔ）5~8人	設計型
14	風電並網算法及永磁發電機控製算法研究	每套機組5~8人	設計型
15	小功率（lǜ）電機傳動控製SVPWM及DTC算法研究	每套機組5~8人	設計型
16	低電（diàn）壓穿越實（shí）驗	每套機組5~8人	設計型
17	電網不平衡（héng）條件下風電並網變流器的控製算法研究	每套機組5~8人	設（shè）計型
18	電網強諧（xié）波條件下風電並網變流（liú）器諧波抑（yì）製算法研（yán）究	每套機組5~8人	設計型

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友（yǒu）情提示：

1、設備驗收：各（gè）采購單位收貨（huò）時請檢查模擬型直驅風電實驗係統的貨品外觀，核實的模擬型直驅（qū）風電實驗係（xì）統（tǒng）及配件，拒收處於受損狀態的模擬型直驅（qū）風電實驗係（xì）統；

2、設備質保：红桃视频app將為各采購單位提供模擬型（xíng）直驅風電實（shí）驗係統說明書內的質保條件和質保期，在（zài）質保範圍內（nèi）提供（gòng）對模擬型直驅風電實驗（yàn）係統的免費維修，超出條件承諾時提（tí）供（gòng）對模擬（nǐ）型直驅風電實驗係統的有償（cháng）維修；

3、設備（bèi）退換貨：各采購單位單方麵（miàn）原因導致模擬型（xíng）直驅（qū）風電實驗係統的選型（xíng）錯誤或購模擬（nǐ）型直驅風電實（shí）驗係統數量錯誤，造成模擬型直驅風電實驗係（xì）統的退換貨（huò）要求，將不被接受；

4、設備貨期（qī）：對的模擬（nǐ）型直驅風電實驗係統發貨期為參（cān）考值，如您需要了解模擬型直驅風電實驗（yàn）係統的精確貨（huò）期，請與上海红桃视频app的銷售人員聯係；

5、谘詢電話：如各采購單位對模擬型直（zhí）驅風電實驗係統有任何疑問，請（qǐng）致電：021-56311657 ,我們將由專業技術人員為您提供（gòng）有關模擬型直驅風電實驗係統（tǒng）的技術谘詢。

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MY-PV50模擬（nǐ）型直驅風電實驗係統

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