垂直軸風(fēng)力并網(wǎng)發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

垂直軸風(fēng)力并網(wǎng)發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

一、系統(tǒng)綜述

風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，是一套針對風(fēng)力發(fā)電專業(yè)及實(shí)際風(fēng)電教學(xué)需求而設(shè)計(jì)的全面教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)囊括了室外風(fēng)力發(fā)電機(jī)、葉片、塔架、防雷箱、并網(wǎng)控制器、并網(wǎng)逆變器及控制柜等關(guān)鍵組件，可完整模擬并網(wǎng)發(fā)電的全過程。該系統(tǒng)不僅適用于職高、大學(xué)的風(fēng)力發(fā)電教學(xué)，還適用于研究生課題研究及培訓(xùn)，是風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域理想的教學(xué)工具。

二、技術(shù)參數(shù)詳解

2.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)規(guī)格（單相輸出）

• 風(fēng)輪直徑：2.4米，確保足夠的風(fēng)能捕獲面積。

• 葉片材質(zhì)：采用增強(qiáng)玻璃鋼，既輕便又堅(jiān)固。

• 葉片數(shù)量：5片，優(yōu)化風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率。

• 額定轉(zhuǎn)速：50轉(zhuǎn)/分鐘，確保穩(wěn)定的電能輸出。

• 額定風(fēng)速：14米/秒，適應(yīng)多種風(fēng)況。

• 啟動(dòng)風(fēng)速：2.5米/秒，低風(fēng)速下即可啟動(dòng)。

• 工作風(fēng)速范圍：3-25米/秒，適應(yīng)廣泛的風(fēng)速變化。

• 安全風(fēng)速：40米/秒，確保在極端風(fēng)況下的系統(tǒng)安全。

• 發(fā)電機(jī)類型：永磁三相交流發(fā)電機(jī)，高效穩(wěn)定。

• 額定功率：2KW，滿足教學(xué)實(shí)訓(xùn)需求。

• 最大功率：2.5KW，具備過載能力。

• 額定電壓：220VAC，符合標(biāo)準(zhǔn)電網(wǎng)電壓。

• 塔桿高度：12米，確保風(fēng)能的充分捕獲。

• 塔桿類型：液壓塔架，便于操作與維護(hù)。

2.2 風(fēng)機(jī)并網(wǎng)控制器技術(shù)規(guī)格

• 額定功率：3KW，適應(yīng)風(fēng)機(jī)輸出功率范圍。

• 適用風(fēng)機(jī)：2KW風(fēng)力發(fā)電機(jī)，精準(zhǔn)匹配。

• 輸入電壓范圍：(DC) 0~600V，寬電壓輸入范圍。

• 風(fēng)機(jī)額定輸出功率：2KW，確保穩(wěn)定并網(wǎng)。

• 卸載電壓：按風(fēng)機(jī)輸出電壓設(shè)置，靈活可調(diào)。

• 最大卸載功率：3KW，有效保護(hù)系統(tǒng)安全。

• 尺寸：W×H×D mm 500/687/166，緊湊設(shè)計(jì)。

• 重量：20kg，便于搬運(yùn)與安裝。

• 防護(hù)等級：IP20/IP65，適應(yīng)多種環(huán)境。

• 環(huán)境溫度范圍：-20 ～＋40 ℃，寬溫工作。

• 儲存溫度范圍：-25 ～＋70 ℃，確保長期儲存穩(wěn)定。

• 冷卻方式：風(fēng)扇對流，有效散熱。

• 顯示內(nèi)容：風(fēng)機(jī)電壓、風(fēng)機(jī)電流、風(fēng)機(jī)功率，信息全面。

• 顯示方式：LCD液晶屏顯示，直觀易讀。

2.3 風(fēng)機(jī)并網(wǎng)逆變器技術(shù)規(guī)格

• 輸入電壓范圍：(DC) 40V-450V，寬電壓范圍適應(yīng)性強(qiáng)。

• 風(fēng)機(jī)最大輸出功率：2KW，確保穩(wěn)定逆變。

• 直流電壓VPP：VPP < 10%，保證逆變效率。

• 額定功率：5000W，滿足高功率需求。

• 電網(wǎng)電壓范圍：196 ～ 253V AC，適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)電網(wǎng)電壓。

• 電網(wǎng)頻率范圍：任選50Hz或60Hz，靈活適配不同電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

• 功率因數(shù)：> 0.99，高效利用電能。

• 最大效率：94%，實(shí)現(xiàn)能源高效轉(zhuǎn)換。

• 待機(jī)損耗：< 11 W，節(jié)能環(huán)保。

• 保護(hù)功能：防孤島、過溫、過載、過流、過壓保護(hù)，全面保障系統(tǒng)安全。

• 總諧波失真(THD)：< 4%，保證電能質(zhì)量。

• 尺寸：W×H×D mm 555/420/125，緊湊設(shè)計(jì)節(jié)省空間。

• 重量：32.5kg，堅(jiān)固耐用。

• 防護(hù)等級：IP20，適應(yīng)多種環(huán)境。

• 環(huán)境溫度范圍：-20 ～＋40 ℃，寬溫工作范圍。

• 儲存溫度范圍：-20 ～＋50 ℃，確保長期儲存穩(wěn)定。

• 冷卻方式：風(fēng)扇和對流，有效散熱。

• 顯示內(nèi)容：LCD & 信號燈，直觀顯示工作狀態(tài)。

• 通訊方式：RS485，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)傳輸。

• 功率曲線點(diǎn)：最小5，最大20，靈活調(diào)整適應(yīng)不同需求。

• 安規(guī)認(rèn)證：符合IEC 62103:2003(1st Edition)及EN50178:1997標(biāo)準(zhǔn)，確保產(chǎn)品安全合規(guī)。

• 并網(wǎng)認(rèn)證：符合DIN VDE 0126-1-1:2006標(biāo)準(zhǔn)，確保并網(wǎng)安全穩(wěn)定。

五、監(jiān)控單元的核心構(gòu)造與功能

監(jiān)控單元，作為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的重要組成部分，主要包括監(jiān)控主機(jī)、監(jiān)控軟件以及顯示設(shè)備。這一單元的核心在于其實(shí)時(shí)獲取和處理風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行參數(shù)與工作數(shù)據(jù)的能力。

5.1 監(jiān)控軟件的功能特點(diǎn)

監(jiān)控軟件作為監(jiān)控單元的大腦，具備多項(xiàng)關(guān)鍵功能。首先，它提供了對外數(shù)據(jù)接口，允許用戶通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)查看整個(gè)電源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)以及故障數(shù)據(jù)。這一功能為用戶提供了極大的便利，使得用戶能夠隨時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

其次，監(jiān)控軟件具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲能力。它可以每隔5分鐘存儲一次電站實(shí)驗(yàn)的所有運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)等關(guān)鍵參數(shù)。此外，該軟件還能夠連續(xù)存儲20年以上的電站實(shí)驗(yàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障記錄，為系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力的數(shù)據(jù)支持。

5.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件的設(shè)置與應(yīng)用

遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件是監(jiān)控單元的另一重要組成部分。它為用戶提供了遠(yuǎn)程管理風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的能力。在登錄方面，普通用戶賬戶和密碼由管理員自行添加，確保了系統(tǒng)的安全性。

在功能方面，遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件提供了實(shí)時(shí)狀態(tài)、歷史記錄、發(fā)電量統(tǒng)計(jì)、設(shè)備管理以及用戶管理等多個(gè)模塊。用戶可以通過選擇逆變器的序列號，查看該臺逆變器當(dāng)前的相關(guān)參數(shù)；也可以查詢逆變器的歷史狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)導(dǎo)出至Excel進(jìn)行進(jìn)一步分析。此外，用戶還可以查詢逆變器的發(fā)電量統(tǒng)計(jì)信息，以及進(jìn)行設(shè)備管理和用戶管理操作。

5.3 風(fēng)資源監(jiān)控測量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

風(fēng)資源監(jiān)控測量系統(tǒng)主要通過風(fēng)速風(fēng)向儀來測量和記錄風(fēng)速風(fēng)向。該儀器具有循環(huán)記錄存儲功能，能夠存儲大量風(fēng)速風(fēng)向歷史記錄。同時(shí)，其液晶屏顯示和鍵盤操作使得操作過程簡單方便。此外，風(fēng)速風(fēng)向儀還可以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，將記錄的數(shù)據(jù)下載到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行觀察分析。

在技術(shù)指標(biāo)方面，風(fēng)速風(fēng)向儀具有測量范圍廣、精度高、工作電源多樣化等特點(diǎn)。其記錄間隔可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，內(nèi)部存儲容量大，通訊接口多樣，能夠滿足不同用戶的需求。同時(shí)，該儀器還具有低功耗運(yùn)行模式，能夠降低能耗，延長使用壽命。

六、教學(xué)及研究實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的多樣化

本系統(tǒng)還為教學(xué)及研究提供了豐富的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。這些項(xiàng)目涵蓋了風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)等多個(gè)方面。通過這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，用戶可以深入了解風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的原理、設(shè)計(jì)、運(yùn)行以及控制等方面的知識，為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究與應(yīng)用提供有力支持。

七、優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)保障

我們提供全面的售后服務(wù)保障，包括使用手冊和產(chǎn)品培訓(xùn)等服務(wù)。使用手冊詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的安裝、配置、操作以及維護(hù)等方面的內(nèi)容，為用戶提供了便捷的參考。產(chǎn)品培訓(xùn)則通過專業(yè)的講師團(tuán)隊(duì)，為用戶提供系統(tǒng)的培訓(xùn)服務(wù)，幫助用戶更好地掌握系統(tǒng)的使用和管理技能。

配置清單