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LG-FN02型 大型雙饋風力發(fā)電實驗系統(tǒng)/雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)
品牌：理工偉業(yè) 咨詢電話：010-82827827 82827835
1.大型雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)
（1）動力控制系統(tǒng), 用來模擬自然風通過葉槳產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩輸入到發(fā)電機的機械轉(zhuǎn)矩，為系統(tǒng)發(fā)電提供原動力。它由電動機、調(diào)速系統(tǒng)和控制系統(tǒng)構(gòu)成。
1.2.1系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
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產(chǎn)品
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部件
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用途
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數(shù)量
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主控實驗系統(tǒng)
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風力發(fā)電系統(tǒng)
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風機模擬系統(tǒng)
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包括監(jiān)控主機和監(jiān)控軟件、多功能儀表、各種測量儀表及低壓電氣元件，實現(xiàn)整機系統(tǒng)的狀態(tài)顯示、參數(shù)設置及檢測、控制操作等。
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1套
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安全鏈
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急停、剎車系統(tǒng)、震動和位置等多種傳感器，實現(xiàn)系統(tǒng)異常時的保護功能。
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偏航系統(tǒng)
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包含偏航電機、偏航控制器、蝸桿式齒輪箱、偏航齒輪、扭攬開關等構(gòu)成，配合偏航控制器及模擬風發(fā)生系統(tǒng)完成偏航實驗。
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變漿系統(tǒng)
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包含變漿電機、變漿控制器、蝸桿式齒輪箱、輪轂、限位開關等構(gòu)成，配合變槳控制器完成變漿實驗。
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主控系統(tǒng)
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主站PLC為主的主控系統(tǒng)、分站PLC為輔的從站系統(tǒng)，實現(xiàn)整機系統(tǒng)的控制，數(shù)據(jù)采集等功能。
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模擬風發(fā)生系統(tǒng)
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包含模擬風發(fā)生器、風速風向儀及顯示設備、風向控制系統(tǒng)等，模擬各種實際風況，并完成風速和風向信息的檢測。
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調(diào)速系統(tǒng)
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主要包含原動機的調(diào)速裝置，通過調(diào)速裝置調(diào)節(jié)原動機的狀態(tài)，從而通過齒輪箱間接改變風葉的轉(zhuǎn)動情況，模擬風速對槳葉的改變，為變漿控制提供實驗條件。
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逆變單元
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包含雙向離、并網(wǎng)逆變器、HMI等，實現(xiàn)風機離、并網(wǎng)功能，對主控系統(tǒng)參數(shù)進行監(jiān)控，完成雙饋發(fā)電機的并網(wǎng)實驗。
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備用電源
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主要以電池組為主，各種低壓電器元件為輔，實現(xiàn)變漿系統(tǒng)在異常情況下的供電。
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模擬運行算法
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包括 PLC 算法和組態(tài)軟件控制算法，建立實際風力發(fā)電機控制模型，測試主控系統(tǒng)。
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電機速度、位置編碼器、電流、電壓傳感器。隨驅(qū)動器供貨，具體按照定貨實際參數(shù)
1.3.6電控柜系統(tǒng)
由調(diào)速控制柜、變流控制柜、備用電源柜、主控主控臺組成。
1.3.7 PLC控制系統(tǒng)
采用主站PLC為主的主控系統(tǒng)、分站PLC為輔的偏航及變漿系統(tǒng)，Profibus DP通訊接口。系統(tǒng)可以通過遠程操控，組態(tài)控制軟件，提供標準的編程接口。
1.3.8底座
（1）組成：基座、塔桿、偏航系統(tǒng)支架、機艙；
（2）基座：系統(tǒng)尺寸：3.8m×1m×3m范圍內(nèi)；底座的設計與系統(tǒng)設計過程中采用的具體器件有關，可以根據(jù)器件及客戶需求*終確定結(jié)構(gòu)尺寸及加工。
（3）機艙：葉槳、輪轂、齒輪箱、拖動系統(tǒng)、發(fā)電機、傳感器等。
1.3.9風速模擬驅(qū)動系統(tǒng)
用來模擬風力發(fā)電機中風吹風輪轉(zhuǎn)動情況，是實驗系統(tǒng)的動力源。其中包括電動機部分和驅(qū)動器部分：
(1) 電動機：三相交流異步電動機
額定電壓：380V
額定電流：15.3A
額定功率：7.5kW
額定轉(zhuǎn)速：1440r/min
(2)驅(qū)動器：西門子440變頻器
■ 主要特征：
調(diào)試簡單
6個可編程，帶隔離的數(shù)字輸入
2個可編程的模擬輸出
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
■ 控制功能的特點：
*新的IGBT技術
數(shù)字微處理器控制
高質(zhì)量的矢量控制系統(tǒng)
線性V/F特性
平方V/F特性
高品質(zhì)的PID控制器
集成的制動（斬波）器
4個跳轉(zhuǎn)頻率
■保護功能：
過載能力
過壓/欠壓保護
變頻器過溫保護
接地故障保護
短路保護
閉鎖電動機保護
防止電動機失速
參數(shù)連鎖
1.3.10風速風向模擬系統(tǒng)
（1）風速風向儀
■ 技術指標：
風速測量范圍：0-60m/s
風速測量精度：±0.4m/s
風向測量范圍：0-360°
風向測量精度：±2°
電壓：DC9V-24V
傳輸方式：數(shù)字傳輸485/模擬接口
（2）變頻器
額定電壓：380V
額定功率：1.5kW
功能：過載報警、外部故障停機、欠壓停機、RS485通訊接口
（3）模擬風發(fā)生器
額定電壓：380V
額定功率：0.85kW
*大流量：210m³/h
*大吹力：220mbar
1.3.11監(jiān)控系統(tǒng)
■ 技術指標：
操作系統(tǒng)：Windows XP/CE，WinXPE
安裝方式：控制柜面板
工作環(huán)境溫度：-20℃~50℃
工作相對濕度：10～95% ，無凝結(jié)
■ 功能特點：
寬溫度設計，適合低溫下穩(wěn)定運行
安全保護，防止風力振動帶來的損壞
支持Windoews系統(tǒng)的軟件開發(fā)
風電機組控制
參數(shù)顯示和設置
權限控制
故障記錄查詢
歷史數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計
1.3.12主控制器功能特點
■ 高性能
配置工業(yè)級533MHz處理器，擁有納秒級（13ns）的處理速度；
程序運行周期*小可達10ms；
支持多任務配置，*多可配置32種不同任務。
■ 高可靠性
保護及通訊不受電磁干擾；
風電主控制器已通過UL、CE認證；
背板背面全部接地，有效抵抗脈沖群干擾；
具備良好的電磁兼容性，現(xiàn)場與系統(tǒng)、通道與通道間采用隔離措施。
■開放性強
支持多種現(xiàn)場總線協(xié)議，如 Modbus、Profibus-DP等，同時提供多種接口方式選擇，滿足風力發(fā)電機上通訊設備的需求；
■出色的環(huán)境適應性
寬溫型設計，存儲溫度-40℃～70℃，運行溫度-25℃～60℃；
出色的三防工藝，防鹽霧、防濕熱、防霉菌，適合于戈壁、灘涂以及海上風力發(fā)電機。
■強大的冗余和自診斷功能
擁有強大的自診斷功能，DO模塊具有回讀功能，進行數(shù)據(jù)比較自檢；
具有掉電檢測和超量程及超限報警功能；
支持電源冗余、CPU冗余、通訊冗余，滿足海上風機的高可靠性要求；
■適合風電應用的專家模塊
高速測頻模塊、光纖通訊模塊、電量采集模塊等，用于完成風電特殊信號的采集和通訊；
■ 易用性和易維護性
模塊支持帶電插拔，新模塊自動進行數(shù)據(jù)的初始化設置，并快速與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六種編程語言；
靈活的SD存儲卡，可進行工程恢復及備份復制，使系統(tǒng)維護更加方便、快捷；
背板上設計有防混銷，以避免插錯模塊；
采用WAGO端子接線，簡單牢固。保證機艙震動過大時，接線不脫落；
外形小巧，易于安裝，既可分散，也可集中；
1.3.13主控制器編程軟件
■功能特點
符合IEC61131-3標準的編程語言
強大的運算功能，支持32位浮點運算
支持數(shù)組、指針，方便實現(xiàn)復雜運算
支持軟件仿真、在線調(diào)試及用戶代碼檢查功能
集成故障數(shù)據(jù)分析和顯示功能
具有用戶程序密碼保護功能
六種編程語言，滿足編程人員進行復雜的邏輯控制需求
子程序之間可采用不同的編程語言，并可相互調(diào)用
支持編寫自定義塊、函數(shù)和子程序可保存為內(nèi)部庫的形式
自定義內(nèi)部庫可以在不同工程中調(diào)用
可對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(fā)電機輸出電流、電壓、變流器反饋轉(zhuǎn)矩
等進行實時跟蹤，并保存數(shù)據(jù)
1.3.14安全鏈
震動、過壓、超速、解纜失靈等故障保護系統(tǒng)，可以避免系統(tǒng)失控。
1.3.15電源
實驗室提供50kVA三相四線AC 380V交流電源、5kVA的AC 220V交流電源及可靠的接地系統(tǒng)。
2.系統(tǒng)功能
風力發(fā)電機實驗系統(tǒng)主要用于學生的教學實踐和科研開發(fā)，通過風機控制系統(tǒng)與風機模擬系統(tǒng)的連接，盡可能的模擬實際風力發(fā)電機運行的工藝特點和控制要求。此系統(tǒng)開放性強，可通過對控制系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)的PLC 編程，實現(xiàn)對不同類型風機的模擬以及控制仿真，可用于學生理論研究、實踐等。實現(xiàn)變速恒頻風力機組發(fā)電狀態(tài)的模擬，包括轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、發(fā)電量及有功、無功調(diào)節(jié)。
■主要實驗功能如下：
風力發(fā)電機接線形式實驗
空載運轉(zhuǎn)實驗
并網(wǎng)過程實驗
并網(wǎng)連續(xù)運行實驗
風速模擬實驗
轉(zhuǎn)距模擬實驗
發(fā)電功率模擬實驗
其它相關發(fā)電性能及測量實驗
脫網(wǎng)保護模擬實驗
控制策略模擬實驗
主控系統(tǒng)的配置、特點和工藝要求
學習主控軟件編寫和調(diào)試
研究和調(diào)試風機核心控制算法
自主編程應用
風力發(fā)電現(xiàn)場參數(shù)采集的邏輯分析
3.設備安裝建議
廠家要求：室內(nèi)安裝，樓層高度不低于3m，樓層為一樓，門寬3m，樓層走廊3m。