風(fēng)力發(fā)電整流逆變實(shí)訓(xùn)裝置

風(fēng)力發(fā)電整流逆變實(shí)訓(xùn)裝置

風(fēng)力發(fā)電整流逆變實(shí)訓(xùn)裝置是專為新能源、自動(dòng)化及電力電子相關(guān)專業(yè)教學(xué)與技能培訓(xùn)所設(shè)計(jì)的綜合性平臺(tái)。該裝置深度模擬了風(fēng)能捕獲、電能變換、儲(chǔ)能及逆變并網(wǎng)/離網(wǎng)的全過(guò)程，并創(chuàng)新性地集成了由PLC控制的液壓剎車系統(tǒng)，為學(xué)習(xí)者提供了一個(gè)安全、直觀且貼近工程實(shí)際的操作環(huán)境。通過(guò)操作本風(fēng)力發(fā)電整流逆變實(shí)訓(xùn)裝置，學(xué)生能夠透徹理解風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心原理，并掌握整流、充電、逆變及智能控制等核心技能。

一、 技術(shù)參數(shù)概覽

風(fēng)力發(fā)電整流逆變實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循教學(xué)安全與穩(wěn)定性要求，其主要技術(shù)規(guī)格如下：

• 工作電源：AC220V±5%， DC24V

• 供電電源：?jiǎn)蜗嗳€制 AC220V±5% 50Hz

• 整機(jī)功耗：≤1000W

• 安全防護(hù)：裝置具備多重電氣保護(hù)功能，確保實(shí)訓(xùn)過(guò)程安全可靠。

二、 系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)介

本風(fēng)力發(fā)電整流逆變實(shí)訓(xùn)裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)清晰，主要分為兩大部分：

1. 被控對(duì)象單元：此單元模擬真實(shí)的小型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)景，包含模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組（含發(fā)電機(jī)、葉輪）、液壓剎車執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及用于電能儲(chǔ)存的蓄電池組。它是整個(gè)風(fēng)力發(fā)電整流逆變實(shí)訓(xùn)裝置的能源產(chǎn)生與執(zhí)行末端。

2. 控制單元：此單元是系統(tǒng)的大腦與神經(jīng)中樞，集成了可編程控制器（PLC）、變頻器、交直流測(cè)量?jī)x表、智能充電控制器、離網(wǎng)/并網(wǎng)逆變器以及模擬終端負(fù)載。正是通過(guò)這些核心部件的編程與調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)力發(fā)電整流逆變實(shí)訓(xùn)裝置的全面控制與監(jiān)測(cè)。

三、 核心實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

利用本風(fēng)力發(fā)電整流逆變實(shí)訓(xùn)裝置，可開展涵蓋電氣控制、能量管理及系統(tǒng)調(diào)試的多層次實(shí)驗(yàn)，具體內(nèi)容包括：

1. 基礎(chǔ)與邏輯控制實(shí)驗(yàn)

• 手動(dòng)啟停控制實(shí)驗(yàn)：學(xué)習(xí)風(fēng)力發(fā)電整流逆變實(shí)訓(xùn)裝置的基本操作流程。

• 待剎車手動(dòng)啟停控制實(shí)驗(yàn)：理解剎車系統(tǒng)在啟停序列中的聯(lián)動(dòng)邏輯。

• 手動(dòng)/自動(dòng)變頻控制實(shí)驗(yàn)：通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，研究風(fēng)速與發(fā)電功率的關(guān)系。

• 剎車控制專題實(shí)驗(yàn)：重點(diǎn)演練由PLC程序控制的液壓剎車系統(tǒng)，掌握安全制動(dòng)策略。

2. 電能變換與儲(chǔ)能管理實(shí)驗(yàn)

• 充電控制器保護(hù)實(shí)驗(yàn)：

• 接反保護(hù)試驗(yàn)

• 蓄電池過(guò)充保護(hù)實(shí)驗(yàn)

• 蓄電池過(guò)放保護(hù)實(shí)驗(yàn)

• 防反充實(shí)驗(yàn)

• 發(fā)電功率測(cè)量實(shí)驗(yàn)：運(yùn)用儀表實(shí)時(shí)測(cè)量并記錄風(fēng)力發(fā)電整流逆變實(shí)訓(xùn)裝置在不同工況下的直流發(fā)電參數(shù)。

3. 逆變與負(fù)載應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

• 單相離網(wǎng)逆變實(shí)驗(yàn)：將蓄電池儲(chǔ)存的直流電通過(guò)逆變器轉(zhuǎn)換為220V交流電，為終端負(fù)載（如燈泡、風(fēng)扇）供電，完整驗(yàn)證風(fēng)光儲(chǔ)離網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行。

4. 綜合與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

• PLC自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)：編寫梯形圖程序，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電整流逆變實(shí)訓(xùn)裝置的全自動(dòng)運(yùn)行，包括自動(dòng)啟停、功率調(diào)節(jié)與安全保護(hù)。

• 綜合控制實(shí)驗(yàn)：整合變頻控制、PLC邏輯與充放電管理，完成復(fù)雜的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)任務(wù)，培養(yǎng)解決綜合性工程問(wèn)題的能力