JG-WIN-400 风力发电系统教学实验平台
一、系统概述
风力发电教学实验系统是由 发电单元、充电单元、电力蓄能单元、逆变模块、控制单元、负载单元、显示单元共七大单元系统 组成，系统能进行风力发电相关全过程实验，是职高、大学、研究生 以风力发电为主 课题的 研究和培训、 教学的理想产品。
教学特点
Ø 系统实验平台集成了室内温 / 湿度仪，风速测量系统，让使用者操作起来更直观。
Ø 系统采用 数字化DSP技术， 对蓄电池充放电进行全智能化的管理。
Ø 系统面板上采用直观的数字仪表和液晶显示，让用户即时了解系统工作状态。
Ø 系统上的离网电源可以为用户提供交流 110V/220V 纯正弦波交流电能。
Ø 风力发电教学实验系统，可以让实训学生自行拆装移动，使用简便、节能环保、无污染。
Ø 增加分布式发电原理与实验模块，让学生增加对新知识的理解
二、系统运行技术条件
1. 风力系统
Ø 风轮直径： 1.65(m)
Ø 启动风速： 1.5(m/s)
Ø 额定风速： 12(m/s)
Ø 安全风速： 35(m/s)
Ø 工作形式：上风式永磁同步发电机
Ø 风叶旋转方向：顺时针
Ø 风叶数量： 3 （片）
Ø 风叶材料：玻璃增强聚丙烯材料
Ø 电机材料：铝合金 & 不锈钢
模拟风洞：
风量： 34073 m3/h ， 1275Pa-2138Pa
电压：三相四线 380VAC
功率： 2.2kW
调速单元： 3KW 矢量变频器，输出频率： 0-100Hz
2. 充电系统
Ø 额定功率： 400(W)
Ø 额定电压： 12/24(V)
Ø 额定电流： 33.3/16.7 （ A ）
3. 电力蓄能系统（机内）
Ø 储能形式：阀控式密封铅酸蓄电池
Ø 额定电压： 12V
Ø 额定容量： 55Ah
Ø 充电方法（恒压），循环︰最大充电电流为 5.6A
4. 逆变模块系统（机内）
Ø 直流输入电压： 10.5 ～ 16.8 VDC
Ø 额定蔬出功率： 300W
Ø 输出电压： 110/220 VAC
Ø 输出波形：纯正弦波
Ø 输出 频率： 50Hz
Ø 工作 效率： 85%
Ø 功率因数： >0.88
Ø 波形失真率≤ 5%
Ø 工作环境：温度 -20 ℃～ 50 ℃
Ø 相对湿度：﹤ 90 ﹪（ 25 ℃）
Ø 保护功能：极性反接、短路、过热、过载保护
5. 控制模块系统
Ø 工作 电压： 12VDC
Ø 充电功率： 500W
Ø 光伏功率： 100W
Ø 风机功率： 400W
Ø 充电方式： PWM 脉宽调制
Ø 充电最大电流 16.5A
Ø 过放保护电压 10.5V
Ø 过放恢复电压 12.6V
Ø 输出保护电压 16.2V
Ø 卸载开始电压（出厂值） 15V
Ø 卸载开始电流（出厂值） 12A
Ø 控制器设有蓄电池过充、过放电保护、蓄电池开路保护、负载过电压保护、输出短路保护、电池接反保护、欠压和过压防震荡保护、均衡充电、温度补偿等功能；
6. 负载模块装置系统
Ø 风扇：× 1 个，额定电压： 12/24V ，工作电流： 1.25A ，功率： 15W
Ø 交通灯： 1 组 (R,G,B) ，额定电压： 12/24V ，工作电流： 0.8A ，功率： 9.6W
Ø 马达：× 1 个，额定电压： 12/24V ，工作电流： 0.35A ，功率： 5W 转速： 20rmp/min
Ø 交流 LED 灯× 1 个，交流节能灯× 1 个
Ø 直流模拟负载： 12V/24V/28WLED 路灯板，带 PWM 调光功能，输出功率可设置
7. 显示装置系统
Ø 直流电流表：× 1 个， 20A ， 显示模式︰ 0.5 ” LED
Ø 直流电压表：× 1 个， 50V ， 显示模式︰ 0.5 ” LED
Ø 交流电压表：× 1 个， 500V ，显示模式︰ 0.5 ” LED
Ø 交流电流表：× 1 个， 5A ， 显示模式︰ 0.5 ” LED
Ø 交流电压表：× 1 个， 50V ， 显示模式︰ 0.5 ” LED
Ø 交流电流表：× 1 个， 50A ， 显示模式︰ 0.5 ” LED
Ø 时间、温 / 湿度表：× 1 个， -20 ～ 99.9 ℃ 显示时间，室内温、湿度
Ø 风机转速表：× 1 个， 5A ， 显示模式︰ 0.5 ” LED
Ø 风速风向仪：风速： 0 ～ 45M/S
风向： 0 ～ 360°
精度 ±0.3M/S±3°
工作电源： AC220V ， 50HZ ， DC12V 可选
过风速报警、欠风速报警、液晶显示风速、配有与 PC 通讯的接口
8. 电气开关操作柜
交流漏电开关、紧急停止开关、仪表开关、风机输入开关、直流输入开关
仪表显示、控制按钮（开关）、智能型风光互补控制器、风速仪、鼓风机调速。
9 、监控 软件
Ø PC 监控 模块： 监控主机、监控软件。
-
显示内容： 蓄电池电压、风机电压、光伏电压、风机电流、光伏电流、风机功率、光伏功率，能量模拟图，当前风速（米 / 秒），当前风向（度），当前风力资源平估。
-
系统工作主界面 系统工作数据主界面（可切换不同曲
Ø 显示内容： 蓄电池电压、风机电压、光伏电压、风机电流、光伏电流、风机功率、光伏功率 ，能量模拟图，当前风速（米 / 秒），当前风向（度），当前风力资源平估。
三、教学项目及实验内容
实验 1. 风力发电基础理论原理性实验
实验 2. 风力发电系统设计实验
实验 3. 风力发电基础理论与应用技术仿真实验
实验 4. 风力发电相关测量技术实验
实验 5. 风力发电控制技术实验
实验 6. 风力发电电力电子实验
实验 7. 过放保护、过放恢复、过充保护、过充恢复 均充保护、均充恢复、浮充保护、浮充恢复
实验 8. 过风速报警、欠风速报警、液晶显示风速
实验 9. 风力发电系统的直接负载实验
实验 10. 风力发电系统的风速变化影响实验
实验 11. 限速机械保护系统原理实验
实验 12. 限速电控保护系统原理实验
实验 13. 风机过功率保护实验
实验 14. 风机超速保护实验
实验 15. 不同转速下风力发电曲线实验
实验 16. 风况检测实验
实验 17. 独立风机系统实验
实验 18. 综合实验。
四、主要设备清单
序号 |
名 称 |
型 号 |
数 量 |
单 位 |
1 |
风力发电系统操作台 |
1 |
台 |
|
2 |
400W 风力发电机 |
1 |
台 |
|
3 |
塔架、拉索 |
1 |
套 |
|
4 |
转速仪表（含支架） |
1 |
台 |
|
5 |
风力发电控制器 |
1 |
台 |
|
6 |
蓄电池组 55Ah |
1 |
组 |
|
7 |
实验附件 |
1 |
套 |
|
8 |
软件 |
1 |
套 |
。
