淺談關(guān)于擬建風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓室的申請
一、總論
1.主要原則與依據
我國風(fēng)力資源儲量豐富，分布廣泛。陸上可開(kāi)發(fā)的儲量為2.53億kW，海上可開(kāi)發(fā)的儲量為7.5億kW。大規模、高集中開(kāi)發(fā)，遠距離和高電壓輸送是我國風(fēng)電發(fā)展的重要特征。近年來(lái)，我國風(fēng)電發(fā)展迅猛，2016-2010 年風(fēng)電總裝機容量從260萬(wàn)kW增長(cháng)到4182.7萬(wàn)kW，2017年新增風(fēng)電裝機1600萬(wàn)kW，累計裝機容量和新增裝機容量均居世界首位。這意味著(zhù)未來(lái)十年中，風(fēng)電總裝機容量平均每年需新增1800萬(wàn)kW。預計每年需新增機組及其配套變流器約9000臺。
風(fēng)力發(fā)電機組包括風(fēng)力機、發(fā)電機、變速傳動(dòng)裝置及相應的控制器等，用來(lái)實(shí)現風(fēng)能與電能的能量轉換。風(fēng)力發(fā)電的關(guān)鍵問(wèn)題是風(fēng)力機和發(fā)電機的功率和速度控制。風(fēng)電機組中將風(fēng)能轉換成機械能的能量轉換裝置是風(fēng)力機，它由風(fēng)輪、迎風(fēng)裝置和塔架等組成。按結構不同，風(fēng)力機可分為水平軸式和立軸式兩種;按功率調節方式不同，風(fēng)力機可分為定槳距失速、變槳距和主動(dòng)失速 3 種。
風(fēng)電機組中的發(fā)電機將機械能轉化為電能，發(fā)電機在并入電網(wǎng)時(shí)必須輸出恒定頻率(一般為50Hz)的電能。按照發(fā)電機轉速的不同，發(fā)電機可分為恒速和變速兩類(lèi)，其中變速需要通過(guò)變頻器來(lái)實(shí)現。變頻器采用電力電子變流技術(shù)和控制技術(shù)，將發(fā)電機發(fā)出的頻率變化交流電轉換為與電網(wǎng)頻率相同、能與電網(wǎng)柔性連接的交流電，并且能實(shí)現較大化風(fēng)能跟蹤控制。按照拓撲結構的不同，變頻器可分為交-交型、交-直-交型和矩陣型三種;按照變頻器容量的不同可將變頻器分為部分容量和全部容量(全額)兩種。變速傳動(dòng)裝置可將風(fēng)輪的低轉速轉換為發(fā)電機的較高轉速，按傳動(dòng)鏈類(lèi)型將其分為齒輪箱驅動(dòng)和直接驅動(dòng)兩種，其中前者包括單級和多級兩種齒輪箱驅動(dòng)。
另外根據《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要》，2020年可再生能源總量比重將提高到15%，2035年到2040年，可再生能源將占到我國一次能源總量的25%以上。要實(shí)現這些目標，需要大量人才從事相關(guān)產(chǎn)業(yè)。據新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2017-2022年中國新能源專(zhuān)業(yè)方向人才需求市場(chǎng)調研報告》，預計2017-2022年，中國新能源行業(yè)對新能源專(zhuān)業(yè)人才的需求將不斷增加，2022年對新能源專(zhuān)業(yè)人才需求有望達到127.44萬(wàn)人。
院校對于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)型人才培養正處于發(fā)展階段，各大院校陸續都在設置相關(guān)專(zhuān)業(yè)，如風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與應用、風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)等。因此學(xué)習與掌握風(fēng)力發(fā)電相關(guān)技術(shù)理論、發(fā)展方向及其行業(yè)應用是目前院校教育的核心目標。建設風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓中心，可加快創(chuàng )新型風(fēng)力發(fā)電應用技能型人才培養，促進(jìn)我校的雙師型教師隊伍建設，引領(lǐng)教育教學(xué)改革的方向，同時(shí)為院校周邊地區產(chǎn)業(yè)的轉型升級以及區域經(jīng)濟發(fā)展提供有效的人力支撐。
2.項目概述
為滿(mǎn)足風(fēng)力發(fā)電專(zhuān)業(yè)的基本本科教學(xué)提高學(xué)生的操作技能，使本專(zhuān)業(yè)的學(xué)生掌握風(fēng)力發(fā)電系統的設計技能，提高解決實(shí)際分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
二、項目必要性
1.目前現狀和存在的主要問(wèn)題
學(xué)校創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)工程訓練中心實(shí)驗室無(wú)風(fēng)力發(fā)電類(lèi)綜合實(shí)訓平臺
①校內無(wú)相關(guān)實(shí)驗平臺。不符合新經(jīng)濟下的專(zhuān)業(yè)發(fā)展要求。
②新工科課程改革新開(kāi)設的課程缺少相應實(shí)踐平臺。
③目前創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)工程訓練中心實(shí)驗室均無(wú)風(fēng)力發(fā)電類(lèi)綜合實(shí)訓平臺，學(xué)生無(wú)法開(kāi)展此類(lèi)科研、大創(chuàng )項目、競賽活動(dòng)。
④新能源、電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)現有平臺：新能源、電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)目前每年招收學(xué)生人數為比較多，設備臺套數少，一個(gè)30人的專(zhuān)業(yè)班只有通過(guò)五次以上分組才能開(kāi)出實(shí)驗?，F今實(shí)驗室的設備條件很難滿(mǎn)足該專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)的基本要求。
2.建設的必要性
本實(shí)驗室項目結合新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)，融合了電氣、計算機、傳感、通訊、控制等眾多學(xué)科，涵蓋了電氣工程、能源技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、計算機等領(lǐng)域，圍繞地區風(fēng)力產(chǎn)業(yè)特色進(jìn)行建設。目前可滿(mǎn)足電氣工程及其自動(dòng)化、電力、通信工程、電子信息工程、測控技術(shù)與儀器、物聯(lián)網(wǎng)工程、軟件工程等專(zhuān)業(yè)的部分課程要求，實(shí)驗系統具有可擴展性，可根據教學(xué)要求，專(zhuān)業(yè)的調整進(jìn)行功能擴展，預留一定的硬件放置空間，在實(shí)驗設備上預留一定的接口（比如該實(shí)驗室監控部分預留拓展接口，將來(lái)可將更多的新能源模塊接入系統）。以高效、清潔、安全、可靠和互動(dòng)特征的綜合實(shí)訓平臺的建設，可深化我校新能源、電氣工程及其自動(dòng)化、電力、通信工程、電子信息工程、測控技術(shù)與儀器 、物聯(lián)網(wǎng)工程、軟件工程等專(zhuān)業(yè)的改革，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)能力的培養。
三、項目建設的可行性
1.項目需求分析
該實(shí)驗室建設項目，為風(fēng)力發(fā)電在實(shí)際的應用提供理論及實(shí)踐依據；同時(shí)給學(xué)生學(xué)習風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電控制策略、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電池能量管理系統等新技術(shù)提供平臺支撐。該平臺集新能源、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)為一體，滿(mǎn)足：
《自動(dòng)控制原理》；《電機學(xué)》；《建筑電氣施工技術(shù)》；《電力系統基礎》；《電力系統分析》；《電力系統自動(dòng)化》；《電力系統繼電保護原理》；《物聯(lián)網(wǎng)應用軟件設計與案例》；《風(fēng)能利用原理與技術(shù)》；《供用電管理》；《計算機仿真》；《電氣檢測技術(shù)》；《新能源發(fā)電技術(shù)》等課程的教學(xué)培訓。
可開(kāi)展：
電力電子技術(shù)設計；風(fēng)能電站設計；水電站電氣設計；變電所電氣設計；變電所繼電保護配置；一次設備安全運行；高低壓電工上崗等培訓。
使用者可依托該平臺開(kāi)展創(chuàng )新性、開(kāi)放新綜合實(shí)驗以及相關(guān)創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)項目研究。通過(guò)實(shí)驗室建設，可為學(xué)生提供一個(gè)較為真實(shí)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生對風(fēng)力發(fā)電等新能源電氣部分從工作原理、設備組成、安裝接線(xiàn)到實(shí)際運行、通信以及控制具有一個(gè)整體概念，將其所學(xué)過(guò)的各門(mén)專(zhuān)業(yè)知識融會(huì )貫通地應用到實(shí)踐中來(lái)，努力培養學(xué)生的實(shí)際工程意識和分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，提高其專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和崗位競爭能力。
2.建設的可行性
隨著(zhù)全球能源短缺和環(huán)境污染等問(wèn)題日益突出，風(fēng)力發(fā)電因其清潔、安全、便利、高效等特點(diǎn)，已成為世界各國普遍關(guān)注和重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。我校迅速抓住這一機遇，及時(shí)開(kāi)設風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與應用專(zhuān)業(yè)，搶占了先機。其次國家大力支持新能源專(zhuān)業(yè)教育，給我校提供支持，使我院建一個(gè)高標準的風(fēng)力發(fā)電系統實(shí)訓中心成為可能。學(xué)院即有建設風(fēng)力發(fā)電系統實(shí)訓中心的需求，也具備了建設的經(jīng)濟實(shí)力，這是學(xué)院建設風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓中心的依據。



四、實(shí)驗室設備需求
1、風(fēng)電場(chǎng)運行維護仿真系統
通過(guò)基于風(fēng)力發(fā)電排故系統的實(shí)驗實(shí)訓，幫助學(xué)生理解風(fēng)力發(fā)電機的原理和風(fēng)力發(fā)電系統的工作過(guò)程、風(fēng)力發(fā)電系統各主要模塊組成與作用、風(fēng)力發(fā)電機輸出特性及其測試方法；了解水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電機的組成、模擬風(fēng)場(chǎng)裝置的組成、被動(dòng)偏航原理及其結構、主動(dòng)偏航原理、逆變器的工作原理及其驅動(dòng)方式與結構、發(fā)電系統的檢測與測試、風(fēng)力控制器的工作原理、驅動(dòng)方式和充放電結構；掌握小型水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電機組的組裝、模擬風(fēng)場(chǎng)裝置的安裝、風(fēng)力發(fā)電機輸出測試等。
（2）主要實(shí)驗實(shí)訓項目
①發(fā)電機輸出故障排故。
②偏航電機驅動(dòng)故障排故。
③偏航限位故障排故。
④系統輔助電源故障排故。
⑤控制器工作故障排故。
⑥逆變器工作故障排故。
⑦風(fēng)力發(fā)電系統接線(xiàn)實(shí)訓。
⑧風(fēng)力發(fā)電機跟蹤偏航實(shí)訓。
⑨變槳電機驅動(dòng)故障實(shí)訓。
⑩風(fēng)力發(fā)電監控系統實(shí)訓。
⑾上位機軟件編程實(shí)訓。
⑿控制器程序燒錄實(shí)訓。
⒀逆變器程序燒錄實(shí)訓。
（3）主要設備
風(fēng)電場(chǎng)運行維護仿真系統共2套，每套系統配置故障設置模塊、系統供電電源及輔助電源、水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電機、尾舵偏航系統、模擬風(fēng)場(chǎng)拖動(dòng)電機、模擬風(fēng)場(chǎng)控制單元、風(fēng)速傳感器、儀表顯示單元（含三相交流電壓表、三相交流電流表、直流電壓表、直流電流表、交流電壓表、交流電流表、蓄電池組、風(fēng)機控制器、離網(wǎng)逆變器、直流阻性負載、直流感性負載、交流阻性負載、交流感性負載、功率電阻模塊、安全系統等。
2、風(fēng)力發(fā)電縮比實(shí)訓系統
（1）基本功能
學(xué)生通過(guò)本實(shí)訓區的實(shí)訓，能掌握風(fēng)力發(fā)電機組的安裝方法及其測試方法、控制原理；了解風(fēng)機變槳工作原理、風(fēng)機變槳控制過(guò)程及其變槳角度與風(fēng)速關(guān)系；了解風(fēng)機偏航工作原理、風(fēng)機偏航控制過(guò)程及風(fēng)機偏航角度與風(fēng)速之間的關(guān)系；了解風(fēng)速與發(fā)電機轉速對應關(guān)系、發(fā)電機轉速與負載關(guān)系及陣風(fēng)狀態(tài)下的發(fā)電機轉速；通過(guò)調節不同的風(fēng)速狀態(tài)下，測量電機轉速與風(fēng)機三相電壓頻率、幅值和相位等參數，了解發(fā)電機的特性與控制原理；了解風(fēng)力發(fā)電離網(wǎng)過(guò)程中的剎車(chē)原理及并網(wǎng)過(guò)程中的剎車(chē)原理，并理解原動(dòng)機與發(fā)電機的能量關(guān)系；了解風(fēng)力控制器整流原理及其控制器整流后的直流電壓與風(fēng)機轉速對應關(guān)系，理解風(fēng)力控制器的卸荷過(guò)程，了解風(fēng)力并網(wǎng)原理及風(fēng)力逆變的過(guò)程；能測試測試風(fēng)力并網(wǎng)發(fā)電逆變器轉換效率、發(fā)電機諧波、直流母線(xiàn)MPPT跟蹤效率，并掌握并網(wǎng)逆變器電能的測試方法；了解PLC的工作原理，熟悉西門(mén)子PLC的使用方法、西門(mén)子PLC編程軟件的使用及STEP 7-Micro/WIN SMART軟件的編程與調試；了解變頻器的工作原理，熟悉變頻器的使用方法，掌握西門(mén)子V20變頻器的調試；熟悉MCGS組態(tài)軟件的使用，了解MCGS組態(tài)軟件的基本開(kāi)發(fā)過(guò)程、MCGS觸摸屏的通信原理。
（2）主要實(shí)驗實(shí)訓項目
①風(fēng)力發(fā)電系統的結構和組成
②風(fēng)速與控制策略模擬實(shí)驗
③并網(wǎng)過(guò)程與脫網(wǎng)保護模擬實(shí)驗永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統接線(xiàn)實(shí)訓
④風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)過(guò)程實(shí)驗
⑤風(fēng)力發(fā)電機自由并網(wǎng)實(shí)驗
⑥風(fēng)力發(fā)電機輸出電性能測試實(shí)驗
⑦風(fēng)力發(fā)電機最大功率跟蹤實(shí)驗
⑧風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)發(fā)電性能與測量
⑨基于西門(mén)子PLC的上位機通訊實(shí)驗
⑩伺服控制系統與上位機通訊實(shí)驗
⑾風(fēng)機的偏航實(shí)驗
⑿風(fēng)機的變漿實(shí)驗
（3）主要設備
共2套風(fēng)力發(fā)電縮比系統，每套含①永磁風(fēng)力發(fā)電機組，包括永磁風(fēng)力發(fā)電機、變頻拖動(dòng)電機、偏航伺服電機、偏航伺服驅動(dòng)器、變槳伺服電機、變槳伺服驅動(dòng)器、偏航變槳編碼器、齒輪減速機、機組平臺底座、導流罩、機艙罩、鼓風(fēng)機、風(fēng)速傳感器等；②永磁風(fēng)力發(fā)電主控制屏柜包括PLC（西門(mén)子S7-1200）、ET200SPIO接口模塊、開(kāi)關(guān)電源、組態(tài)觸摸屏、工業(yè)交換機、交流微斷、屏柜柜體等；③永磁風(fēng)力發(fā)電變頻調速屏柜，包括西門(mén)子變頻器、指針電壓表、指針電流表、電流互感器、繼電器、黃色指示燈、紅色指示燈、接線(xiàn)端子、屏柜柜體等；④永磁風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)控制屏柜，包括并網(wǎng)逆變器、開(kāi)關(guān)電源、紅色指示燈、黃色指示燈、微斷、、指針電壓表、接線(xiàn)端子、屏柜柜體等；⑤永磁風(fēng)力發(fā)電電池電源屏柜，包括儲能蓄電池、電池管理機、UPS主機、指針電壓表、微斷、雙電源開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)電源、組態(tài)觸摸屏、紅色指示燈、接線(xiàn)端子、屏柜柜體等；⑥永磁風(fēng)力發(fā)電主控操作臺，包括工控電腦、魔鏡系統、液晶顯示器、微斷、急停按鈕、紅色指示燈、帶燈按鈕、主控操作臺（要求監控界面可通過(guò)以太網(wǎng)將數據傳輸至教師主機進(jìn)行檢測）。
3、風(fēng)力發(fā)電智能調度運行與控制系統
（1）基本功能
本實(shí)驗區能實(shí)現微電網(wǎng)接入與風(fēng)力能量管理單元、微電網(wǎng)儲能與穩定控制單元、風(fēng)力分布式發(fā)電模擬單元、微電網(wǎng)交直流負荷管理單元等單元裝置的實(shí)訓，能開(kāi)展電子儀表的通訊與計量、并網(wǎng)運行、離網(wǎng)運行、離/并網(wǎng)切換、發(fā)電模擬實(shí)驗、永磁風(fēng)力發(fā)電仿真、組態(tài)觸摸屏軟件編程、上位機軟件編程、PLC編程與控制、EMS能量管理模塊編程、繼電保護整定與控制等實(shí)驗，通過(guò)實(shí)驗實(shí)訓，使學(xué)生對風(fēng)力發(fā)電智能調度運行與控制系統的一個(gè)基本了解和實(shí)操方面的認識。
     （2）主要實(shí)驗實(shí)訓項目
①微電網(wǎng)接入與風(fēng)力能量管理單元裝置實(shí)訓
②微電網(wǎng)儲能與穩定控制單元裝置實(shí)訓
③風(fēng)力分布式發(fā)電模擬單元裝置實(shí)訓
④微電網(wǎng)交直流負荷管理單元裝置實(shí)訓
⑤電子儀表的通訊與計量實(shí)驗
⑥并網(wǎng)運行實(shí)驗
⑦離網(wǎng)運行實(shí)驗
⑧離/并網(wǎng)切換實(shí)驗
⑨發(fā)電模擬實(shí)驗
⑩永磁風(fēng)力發(fā)電仿真實(shí)驗
⑾組態(tài)觸摸屏軟件編程
⑿上位機軟件編程
⒀PLC編程與控制實(shí)驗
⒁EMS能量管理模塊編程實(shí)驗
⒂繼電保護整定與控制實(shí)驗
（3）主要設備
①發(fā)電機電源模擬器1套，包括發(fā)電機、變頻拖動(dòng)電機、拖動(dòng)平臺等；②EMS中央能量控制管理系統，包括能量管理系統、以太網(wǎng)交換機、串口服務(wù)器、組態(tài)觸摸屏、線(xiàn)路保護器等；③PCS雙向變流系統，包括雙向儲能變流器、儲能蓄電池、電池監測系統、低壓線(xiàn)路保護器等；④智能電網(wǎng)交直流負荷管理系統，包括模擬直流（I級負荷）、模擬直流（II級負荷）、模擬交流（I級負荷）、模擬交流（II級負荷）、直流功率表、單相交流功率表、屏柜柜體等；⑤SCADA中央能量控制管理系統，包括操作臺、工控電腦等；⑥SCADA電力監控軟件等。
4、風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗箱系統
（1）基本功能
基于微形垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的實(shí)驗平臺，具有以下基本實(shí)驗功能：
①垂直軸風(fēng)力發(fā)電開(kāi)路電壓測試、短路電流測試、I-U特性測試、最大輸出功率計算、負載特性測試等。
②風(fēng)力發(fā)電機給蓄電池直接充電、風(fēng)力發(fā)電機控制器給蓄電池充電、風(fēng)力發(fā)電機控制器充電過(guò)壓測試等。
③控制器通用開(kāi)關(guān)輸出模式、純光控開(kāi)關(guān)輸出模式、光控+延時(shí)輸出模式、調試輸出模式等工作模式測試。
④逆變器工作原理系列實(shí)驗。
⑤風(fēng)力發(fā)電系統演示實(shí)驗。
（2）主要實(shí)驗實(shí)訓項目
①垂直軸風(fēng)力發(fā)電機結構與原理系列實(shí)驗。
②垂直軸風(fēng)力發(fā)電機輸出特性系列實(shí)驗。
③風(fēng)力發(fā)電系統的組成。
④蓄電池的充放電特性系列實(shí)驗。
⑤風(fēng)機控制器的原理與功能。
⑥離網(wǎng)逆變器的原理與功能。
（3）主要設備
共20套實(shí)驗箱系統設備，每套含垂直軸風(fēng)力發(fā)電機、軸流鼓風(fēng)機（模擬風(fēng)源）、手持照度計、示波器、直流電壓表、直流電流表、交流電壓表、交流電流表、嵌入式一體化觸摸屏、鉛酸電池、風(fēng)機控制器、離網(wǎng)逆變器、直流阻性負載、直流感性負載、交流阻性負載、交流感性負載、電阻箱等。
5、風(fēng)力發(fā)電虛擬仿真
（1）基本功能
①風(fēng)力發(fā)電虛擬仿真系統配置專(zhuān)用的登錄界面，允許修改初始用戶(hù)名及密碼。
②配置機械原理菜單，能逐級分解和隱藏發(fā)電機組零件，了解發(fā)電機組各個(gè)部件的組成及位置。
③配置風(fēng)電機組故障檢修模塊，能依照故障檢修處理手冊模擬故障檢修的維護過(guò)程，選擇不同故障代碼進(jìn)行模擬故障檢修，也可以直接輸入錯誤代碼進(jìn)行詳細錯誤硬件的選擇，根據錯誤提示完成檢修。
④配置風(fēng)電機組漫游模塊，能通過(guò)第一人稱(chēng)漫游的方式，引導用戶(hù)了解整體機艙在真實(shí)工作中各個(gè)零件所在的位置以及包括變槳、偏航等操作的實(shí)際運行情況和意義；用戶(hù)通過(guò)鍵盤(pán)ASDW按鍵控制虛擬人物移動(dòng)，并可以通過(guò)菜單內按鈕實(shí)現固定地點(diǎn)的位移；根據設定風(fēng)速和風(fēng)向進(jìn)行模擬自動(dòng)風(fēng)機運行；根據按鈕操作手動(dòng)模擬變槳、偏航等。
（2）主要實(shí)訓項目
①風(fēng)力發(fā)電技術(shù)基礎內容教學(xué)的實(shí)驗與實(shí)訓。
②風(fēng)電機組運行維護教學(xué)的實(shí)驗與實(shí)訓。
③風(fēng)電機組常見(jiàn)工具教學(xué)的實(shí)驗與實(shí)訓。
④風(fēng)電機組故障教學(xué)的實(shí)驗與實(shí)訓。
⑤風(fēng)電機組巡檢教學(xué)的實(shí)驗與實(shí)訓。
⑥風(fēng)電機組操作教學(xué)與實(shí)訓。
⑦風(fēng)電機運維操作的實(shí)驗與實(shí)訓。

DB-FJ400A   400W風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實(shí)驗實(shí)訓裝置

 
 

教學(xué)特點(diǎn)
?  系統實(shí)驗平臺集成了室內溫/濕度儀，風(fēng)速測量系統，讓使用者操作起來(lái)更直觀(guān)。
?  系統采用數字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進(jìn)行全智能化的管理。
?  系統面板上采用直觀(guān)的數字儀表和液晶顯示，讓用戶(hù)即時(shí)了解系統工作狀態(tài)。
?  系統上的離網(wǎng)電源可以為用戶(hù)提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
?  風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實(shí)驗系統，可以讓實(shí)訓學(xué)生自行拆裝移動(dòng)，使用簡(jiǎn)便、節能環(huán)保、無(wú)污染。
?  增加分布式發(fā)電原理與實(shí)驗模塊，讓學(xué)生增加對新知識的理解
二、系統運行技術(shù)條件
1.風(fēng)力系統
?  風(fēng)輪直徑：1.65(m)
?  啟動(dòng)風(fēng)速：1.5(m/s)
?  額定風(fēng)速：12(m/s)
?  安全風(fēng)速：35(m/s)
?  工作形式：上風(fēng)式永磁同步發(fā)電機
?  風(fēng)葉旋轉方向：順時(shí)針
?  風(fēng)葉數量：3（片）   
?  風(fēng)葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
?  電機材料：鋁合金&不銹鋼
模擬風(fēng)洞：
?  風(fēng)量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa
?  電壓：三相四線(xiàn) 380VAC
?  功率：2.2kW
?  調速單元：2.2KW 矢量變頻器，輸出頻率：0-100Hz
2.充電系統
?  額定功率：400(W)
?  額定電壓：12/24(V)
?  額定電流：33.3/16.7（A）
3.電力蓄能系統（機內）
?  儲能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池
?  額定電壓：12V
?  額定容量：55Ah
?  充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為5.6A
4.離網(wǎng)逆變模塊系統
?  直流輸入電壓：10.5～16.8 VDC
?  額定蔬出功率：300W
?  輸出電壓：110/220VAC
?  輸出波形：純正弦波
?  輸出頻率：50Hz
?  工作效率：85%
?  功率因數：>0.88
?  波形失真率≤5%
?  工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
?  相對濕度：﹤90﹪（25℃）
?  保護功能：極性反接、短路、過(guò)熱、過(guò)載保護
5.控制模塊系統
?  工作電壓：12VDC
?  充電功率：500W
?  光伏功率：100W
?  風(fēng)機功率：400W
?  充電方式：PWM脈寬調制
?  充電最大電流 16.5A
?  過(guò)放保護電壓 10.5V 
?  過(guò)放恢復電壓 12.6V
?  輸出保護電壓 16.2V
?  卸載開(kāi)始電壓（出廠(chǎng)值）15V
?  卸載開(kāi)始電流（出廠(chǎng)值） 12A
?  控制器設有蓄電池過(guò)充、過(guò)放電保護、蓄電池開(kāi)路保護、負載過(guò)電壓保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過(guò)壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償等功能；
6.負載模塊裝置系統
?  風(fēng)扇：×1個(gè)，額定電壓：12/24V，工作電流：1.25A，功率：15W
?  交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.8A，功率：9.6W
?  馬達：×1個(gè)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W  轉速：20rmp/min
?  交流LED燈×1個(gè)，交流節能燈×1個(gè)
?  直流模擬負載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調光功能，輸出功率可設置
   8、測風(fēng)系統
? 測量范圍   風(fēng)速：0～60m/s
? 精 度      ±0.1m/s
? 工作電源：AC 220V±20%  50HZ， DC12V、5V或其他供電。
? 記錄間隔：  1分鐘～240分鐘連續可設置
? 內部存儲：  4M bit
? 環(huán)境溫度：   -40℃～50℃  
? 轉速傳感器：0～5000 風(fēng)力發(fā)電機轉速檢測顯示（室內）
? 過(guò)風(fēng)速報警中斷輸出功能，可以設備閉環(huán)形式連接，增加實(shí)驗安全性。
9.顯示裝置系統
?  直流電流表：× 1個(gè)，20A， 顯示模式︰0.5”LED
?  直流電壓表：× 1個(gè)，50V， 顯示模式︰0.5”LED
?  交流電壓表：× 1個(gè)，500V，顯示模式︰0.5”LED
?  交流電流表：× 1個(gè)，5A，  顯示模式︰0.5”LED
?  交流電壓表：× 1個(gè)，50V， 顯示模式︰0.5”LED
?  交流電流表：× 1個(gè)，50A， 顯示模式︰0.5”LED
?  時(shí)間、溫/濕度表：× 1個(gè)，-20～99.9℃  顯示時(shí)間，室內溫、濕度
?  風(fēng)機轉速表：× 1個(gè)，5A，  顯示模式︰0.5”LED
10.電氣開(kāi)關(guān)操作臺
   交流漏電開(kāi)關(guān)、緊急停止開(kāi)關(guān)、儀表開(kāi)關(guān)、風(fēng)機輸入開(kāi)關(guān)、直流輸入開(kāi)關(guān)
  儀表顯示、控制按鈕（開(kāi)關(guān)）、智能型風(fēng)光互補控制器、風(fēng)速儀、鼓風(fēng)機調速。
11、監控軟件
?  PC監控模塊：監控主機、監控軟件。
?  顯示內容：蓄電池電壓、風(fēng)機電壓、光伏電壓、風(fēng)機電流、光伏電流、風(fēng)機功率、光伏功率，能量模擬圖，當前風(fēng)速（米/秒），當前風(fēng)向（度），當前風(fēng)力資源平估。

三、教學(xué)項目及實(shí)驗內容
實(shí)驗1.風(fēng)力發(fā)電基礎理論原理性實(shí)驗
實(shí)驗2.風(fēng)力發(fā)電系統設計實(shí)驗
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
實(shí)驗4.風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實(shí)驗
實(shí)驗5.風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實(shí)驗
實(shí)驗6.風(fēng)力發(fā)電電力電子實(shí)驗
實(shí)驗7.過(guò)放保護、過(guò)放恢復、過(guò)充保護、過(guò)充恢復
       均充保護、均充恢復、浮充保護、浮充恢復
實(shí)驗8.過(guò)風(fēng)速報警、欠風(fēng)速報警、液晶顯示風(fēng)速
實(shí)驗9.風(fēng)力發(fā)電系統的直接負載實(shí)驗
實(shí)驗10.風(fēng)力發(fā)電系統的風(fēng)速變化影響實(shí)驗
實(shí)驗11.限速機械保護系統原理實(shí)驗
實(shí)驗12.限速電控保護系統原理實(shí)驗
實(shí)驗13.風(fēng)機過(guò)功率保護實(shí)驗
實(shí)驗14.風(fēng)機超速保護實(shí)驗
實(shí)驗15.不同轉速下風(fēng)力發(fā)電曲線(xiàn)實(shí)驗
實(shí)驗16.風(fēng)況檢測實(shí)驗
實(shí)驗17.獨立風(fēng)機系統實(shí)驗
  實(shí)驗18. 綜合實(shí)驗。
四、主要設備清單

序號	名     稱(chēng)	型  號	數 量	單 位	價(jià) 格
1	風(fēng)力發(fā)電系統操作臺		1	臺
2	400W風(fēng)力發(fā)電機		1	臺
3	塔架、拉索		1	套
4	轉速儀表（含支架）		1	臺
5	風(fēng)力發(fā)電控制器		1	臺
6	蓄電池組55Ah		1	組
7	實(shí)驗附件		1	套
8	軟件		1	套