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産品類别

more産品展示--[ZY-FN02型 大(dà)型雙饋風力發電實驗系統雙饋風力發電系統]

ZY-FN02型 大(dà)型雙饋風力發電實驗系統/雙饋風力發電系統

1.大(dà)型雙饋風力發電系統

1.1整體方案
(1)動力控制系統, 用(yòng)來模拟自然風通(tōng)過葉槳産生的(de)轉動力矩輸入到發電機的(de)機械轉矩,爲系統發電提供原動力。它由電動機、調速系統和(hé)控制系統構成。
(2)變速恒頻雙饋風力發電機的(de)勵磁控制系統, 控制雙向可(kě)控逆變器使發電機變速恒頻運行。它由雙饋風力發電機, 雙向可(kě)控逆變器和(hé)控制軟件系統等構成。
(3)風力發電的(de)主控系統, 對整個風力發電系統進行統一監控、管理(lǐ)和(hé)安全控制。主要包括監控主機和(hé)監控軟件、主控系統、多(duō)功能測控儀表、模拟風系統、風力發電安全系統及各類測量儀器儀表等。
風機實驗系統包含變槳、主控、主軸、齒輪箱、發電機、雙向可(kě)控逆變控制器、備用(yòng)電源、風速模拟等,用(yòng)于模拟實際風機運行狀态,測試相關硬件和(hé)軟件系統,分(fēn)析風機離、并網發電系統的(de)控制算(suàn)法。
風機實驗系統電控部分(fēn)包含主控系統、變槳系統、測試系統、逆變并網控制系統、監控系統等。
主控系統用(yòng)于連接風速風向傳感器、震動傳感器、位置傳感器、測量、安全鏈、監控系統等,控制風速方向、偏航、變槳等信息。
變槳系統主要是用(yòng)于控制三個槳葉的(de)獨立轉動,模拟風機葉槳根據風速及風向變化(huà)情況完成變槳控制算(suàn)法,實現變槳控制。
測試系統主要控制風速模拟系統,用(yòng)于模拟自然風速風向,來測試風力發電機在不同風速風向情況下(xià)的(de)運行狀态;
離、并網控制主要完成風力資源的(de)離、并網利用(yòng),分(fēn)析系統運行的(de)各種工況。
1.2大(dà)型風力發電模拟實驗系統選型
1.2.1系統整體結構
在實驗室環境下(xià)研究風力發電系統, 無法得(de)到現場的(de)風能輸入, 也(yě)無法安裝巨大(dà)的(de)槳葉, 因此用(yòng)原動機及模拟風系統實現風力發電機的(de)機械和(hé)電氣輸出特性;風力發電實驗系統構成圖,如圖6
1.2.2系統組成
系統包含

産品
部件
用(yòng)途
數量
主控實驗系統
風力發電系統
風機模拟系統
包括監控主機和(hé)監控軟件、多(duō)功能儀表、各種測量儀表及低壓電氣元件,實現整機系統的(de)狀态顯示、參數設置及檢測、控制操作等。
1套
 
安全鏈
急停、刹車系統、震動和(hé)位置等多(duō)種傳感器,實現系統異常時的(de)保護功能。
偏航系統
包含偏航電機、偏航控制器、蝸杆式齒輪箱、偏航齒輪、扭攬開關等構成,配合偏航控制器及模拟風發生系統完成偏航實驗。
變漿系統
包含變漿電機、變漿控制器、蝸杆式齒輪箱、輪毂、限位開關等構成,配合變槳控制器完成變漿實驗。
主控系統
主站PLC爲主的(de)主控系統、分(fēn)站PLC爲輔的(de)從站系統,實現整機系統的(de)控制,數據采集等功能。
模拟風發生系統
包含模拟風發生器、風速風向儀及顯示設備、風向控制系統等,模拟各種實際風況,并完成風速和(hé)風向信息的(de)檢測。
調速系統
主要包含原動機的(de)調速裝置,通(tōng)過調速裝置調節原動機的(de)狀态,從而通(tōng)過齒輪箱間接改變風葉的(de)轉動情況,模拟風速對槳葉的(de)改變,爲變漿控制提供實驗條件。
逆變單元
包含雙向離、并網逆變器、HMI等,實現風機離、并網功能,對主控系統參數進行監控,完成雙饋發電機的(de)并網實驗。
備用(yòng)電源
主要以電池組爲主,各種低壓電器元件爲輔,實現變漿系統在異常情況下(xià)的(de)供電。
模拟運行算(suàn)法
包括 PLC 算(suàn)法和(hé)組态軟件控制算(suàn)法,建立實際風力發電機控制模型,測試主控系統。

1.2.3主控實驗系統
主控實驗系統包括主控控制系統以及模拟風發生系統,風機主控系統如圖8。

 

主控系統是風力發電機控制的(de)核心,在滿足風力發電機安全運行的(de)前提下(xià),盡可(kě)能的(de)獲取*大(dà)功率。
主控系統用(yòng)于模拟實際 1.5~3 MW雙饋型風機的(de)主控系統,主要用(yòng)于模拟實際風機的(de)主控系統,采集變漿和(hé)偏航的(de)IO 點,實現整機控制。HMI用(yòng)于顯示和(hé)控制PLC 系統。
風力發電機主控系統采用(yòng)主控PLC 與專用(yòng)HMI,與實際風機控制系統一緻,滿足風機控制要求。
風力發電機整機模拟系統包括操作台櫃、PLC、按鈕、指示燈、測控儀表、風速風向發生儀、監控系統等,用(yòng)于模拟風機内部各種控制信号。模拟測試系統與實際控制系統連接,來模拟風機運行的(de)實際狀況。風力發電機内部模拟控制信号可(kě)通(tōng)過PLC編程控制,用(yòng)戶也(yě)可(kě)在現有硬件基礎上自行開發控制軟件,實現對各種自然風的(de)模拟,完成對風力發電機控制算(suàn)法的(de)研究。
通(tōng)過風力發電機控制系統與風力發電機模拟系統的(de)連接,盡可(kě)能的(de)模拟實際風力發電機運行的(de)工藝特點和(hé)控制要求。此系統開放性強,可(kě)通(tōng)過對控制系統和(hé)模拟系統的(de)PLC編程,實現對不同類型風力發電機的(de)模拟以及控制仿真。可(kě)用(yòng)于學術理(lǐ)論研究、學生實驗等。
此套系統主要功能包括:
可(kě)通(tōng)過此系統,讓學生學習主控系統的(de)配置、特點和(hé)工藝要求;
可(kě)通(tōng)過此系統,讓學生學習主控軟件編寫和(hé)調試;
可(kě)通(tōng)過此系統,讓學生研究和(hé)模拟不同風機的(de)運行特點;
可(kě)通(tōng)過此系統,讓學生研究和(hé)調試風機核心控制算(suàn)法;
可(kě)通(tōng)過此系統,測試完整的(de)主控系統,實現主控系統電氣、軟件等測試
風機主控實驗系統特點:
 先進性,滿足目前*主流的(de)兆瓦級變速恒頻風機控制系統的(de)要求;
 開放性,無論是PLC 還是計算(suàn)機均可(kě)自主編程,滿足學生學習的(de)要求;
 适應性,可(kě)滿足不同功率、不同類型的(de)風機測試和(hé)模拟;
1.2.4模拟風發生系統
本實驗系統包括一套測試系統,由PLC、變頻器、工控機等組成,主要用(yòng)于控制模拟風發生器的(de)風速和(hé)風向,模拟實際運行的(de)風速環境,其功能如下(xià):
 内部保存多(duō)種風速曲線,包括微風、陣風、大(dà)風、飓風等,包含風速變化(huà)趨勢曲線,可(kě)方便的(de)模拟實際的(de)風況;
 通(tōng)過變頻器控制,控制不同風速;
顯示屏可(kě)以顯示主控系統、變槳系統、偏航系統和(hé)測試系統的(de)參數,并能方便控制;
 測試系統通(tōng)過對不同風速的(de)控制,來測試不同風況下(xià)的(de)風力發電機運行狀态。
1.3系統主要模塊功能特點和(hé)技術參數
1.3.1雙饋發電機
額定功率:3kW
額定電壓:380V
轉子電壓:124V
轉子開路電壓:620V
額定轉速:1200rpm
級數:6
防護等級:IP44
1.3.2雙饋可(kě)控逆變控制系統
響應速度:<300us
額定電壓:380V
額定頻率:50Hz
頻率波動範圍:±1HZ
電網電壓總諧波畸變率:4%
額定容量:<=10kW
功率因數:0.951
效率:滿功率時>=95%
冷(lěng)卻方式: 空冷(lěng)
并網時間:<2s
通(tōng)訊方式:profibus DP
噪聲:=<70dB
1.3.3齒輪箱
*大(dà)負載10kW, 變速比1:90

1.3.4控制系統

1.3.5檢測用(yòng)傳感器
    電機速度、位置編碼器、電流、電壓傳感器。随驅動器供貨,具體按照(zhào)定貨實際參數
1.3.6電控櫃系統
       由調速控制櫃、變流控制櫃、備用(yòng)電源櫃、主控主控台組成。
1.3.7 PLC控制系統
采用(yòng)主站PLC爲主的(de)主控系統、分(fēn)站PLC爲輔的(de)偏航及變漿系統,Profibus DP通(tōng)訊接口。系統可(kě)以通(tōng)過遠程操控,組态控制軟件,提供标準的(de)編程接口。
1.3.8底座
(1)組成:基座、塔杆、偏航系統支架、機艙;
(2)基座:系統尺寸:3.8m×1m×3m範圍内;底座的(de)設計與系統設計過程中采用(yòng)的(de)具體器件有關,可(kě)以根據器件及客戶需求*終确定結構尺寸及加工。
(3)機艙:葉槳、輪毂、齒輪箱、拖動系統、發電機、傳感器等。
1.3.9風速模拟驅動系統
用(yòng)來模拟風力發電機中風吹風輪轉動情況,是實驗系統的(de)動力源。其中包括電動機部分(fēn)和(hé)驅動器部分(fēn):
(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
額定轉速:1440r/min
(2)驅動器:西門子440變頻器
 主要特征:
調試簡單
6個可(kě)編程,帶隔離的(de)數字輸入
2個可(kě)編程的(de)模拟輸出
3個完全的(de)可(kě)編程的(de)繼電器輸出
完善的(de)變頻器和(hé)電動機保護功能
 控制功能的(de)特點:
*新的(de)IGBT技術
數字微處理(lǐ)器控制
高(gāo)質量的(de)矢量控制系統
線性V/F特性
平方V/F特性
高(gāo)品質的(de)PID控制器
集成的(de)制動(斬波)器
4個跳轉頻率
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
參數連鎖
1.3.10風速風向模拟系統
(1)風速風向儀
 技術指标:
風速測量範圍:0-60m/s
風速測量精度:±0.4m/s
風向測量範圍:0-360°
風向測量精度:±2°
電壓:DC9V-24V
傳輸方式:數字傳輸485/模拟接口
(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(tōng)訊接口
(3)模拟風發生器
  額定電壓:380V
  額定功率:0.85kW
  *大(dà)流量:210m3/h
  *大(dà)吹力:220mbar
1.3.11監控系統
  技術指标:
操作系統:Windows XP/CE,WinXPE
安裝方式:控制櫃面闆
工作環境溫度:-20℃~50℃
工作相對濕度:10~95% ,無凝結
  功能特點:
寬溫度設計,适合低溫下(xià)穩定運行
安全保護,防止風力振動帶來的(de)損壞
支持Windoews系統的(de)軟件開發
風電機組控制
參數顯示和(hé)設置
權限控制
故障記錄查詢
曆史數據查詢和(hé)統計
1.3.12主控制器功能特點
 高(gāo)性能
配置工業級533MHz處理(lǐ)器,擁有納秒級(13ns)的(de)處理(lǐ)速度;
程序運行周期*小可(kě)達10ms;
支持多(duō)任務配置,*多(duō)可(kě)配置32種不同任務。
 高(gāo)可(kě)靠性
保護及通(tōng)訊不受電磁幹擾;
風電主控制器已通(tōng)過UL、CE認證;
背闆背面全部接地,有效抵抗脈沖群幹擾;
具備良好的(de)電磁兼容性,現場與系統、通(tōng)道與通(tōng)道間采用(yòng)隔離措施。
開放性強
支持多(duō)種現場總線協議,如 Modbus、Profibus-DP等,同時提供多(duō)種接口方式選擇,滿足風力發電機上通(tōng)訊設備的(de)需求;
出色的(de)環境适應性
寬溫型設計,存儲溫度-40℃~70℃,運行溫度-25℃~60℃;
出色的(de)三防工藝,防鹽霧、防濕熱、防黴菌,适合于戈壁、灘塗以及海上風力發電機。
強大(dà)的(de)冗餘和(hé)自診斷功能
擁有強大(dà)的(de)自診斷功能,DO模塊具有回讀功能,進行數據比較自檢;
具有掉電檢測和(hé)超量程及超限報警功能;
支持電源冗餘、CPU冗餘、通(tōng)訊冗餘,滿足海上風機的(de)高(gāo)可(kě)靠性要求;
适合風電應用(yòng)的(de)專家模塊
高(gāo)速測頻模塊、光(guāng)纖通(tōng)訊模塊、電量采集模塊等,用(yòng)于完成風電特殊信号的(de)采集和(hé)通(tōng)訊;
 易用(yòng)性和(hé)易維護性
模塊支持帶電插拔,新模塊自動進行數據的(de)初始化(huà)設置,并快(kuài)速與CPU建立通(tōng)信;
編程軟件符合IEC61131-3國際标準,具有LD、IL、FBD、ST、SFC和(hé)CFC六種編程語言;
靈活的(de)SD存儲卡,可(kě)進行工程恢複及備份複制,使系統維護更加方便、快(kuài)捷;
背闆上設計有防混銷,以避免插錯模塊;
采用(yòng)WAGO端子接線,簡單牢固。保證機艙震動過大(dà)時,接線不脫落;
外形小巧,易于安裝,既可(kě)分(fēn)散,也(yě)可(kě)集中;
1.3.13主控制器編程軟件
功能特點
    符合IEC61131-3标準的(de)編程語言
    強大(dà)的(de)運算(suàn)功能,支持32位浮點運算(suàn)
    支持數組、指針,方便實現複雜運算(suàn)
    支持軟件仿真、在線調試及用(yòng)戶代碼檢查功能
    集成故障數據分(fēn)析和(hé)顯示功能
    具有用(yòng)戶程序密碼保護功能
    六種編程語言,滿足編程人(rén)員進行複雜的(de)邏輯控制需求
    子程序之間可(kě)采用(yòng)不同的(de)編程語言,并可(kě)相互調用(yòng)
    支持編寫自定義塊、函數和(hé)子程序可(kě)保存爲内部庫的(de)形式
    自定義内部庫可(kě)以在不同工程中調用(yòng)
    可(kě)對風機中的(de)關鍵變量進行采樣跟蹤,如風速、槳距角
    角度、風向、發電機輸出電流、電壓、變流器反饋轉矩
    等進行實時跟蹤,并保存數據
1.3.14安全鏈
震動、過壓、超速、解纜失靈等故障保護系統,可(kě)以避免系統失控。
1.3.15電源
實驗室提供50kVA三相四線AC 380V交流電源、5kVA的(de)AC 220V交流電源及可(kě)靠的(de)接地系統。
2.系統功能
風力發電機實驗系統主要用(yòng)于學生的(de)教學實踐和(hé)科研開發,通(tōng)過風機控制系統與風機模拟系統的(de)連接,盡可(kě)能的(de)模拟實際風力發電機運行的(de)工藝特點和(hé)控制要求。此系統開放性強,可(kě)通(tōng)過對控制系統和(hé)模拟系統的(de)PLC 編程,實現對不同類型風機的(de)模拟以及控制仿真,可(kě)用(yòng)于學生理(lǐ)論研究、實踐等。實現變速恒頻風力機組發電狀态的(de)模拟,包括轉速、轉矩、發電量及有功、無功調節。
主要實驗功能如下(xià):
   風力發電機接線形式實驗
   空載運轉實驗
   并網過程實驗
   并網連續運行實驗
   風速模拟實驗
   轉距模拟實驗
   發電功率模拟實驗
   其它相關發電性能及測量實驗
   脫網保護模拟實驗
   控制策略模拟實驗
   主控系統的(de)配置、特點和(hé)工藝要求
   學習主控軟件編寫和(hé)調試
   研究和(hé)調試風機核心控制算(suàn)法
   自主編程應用(yòng)
   風力發電現場參數采集的(de)邏輯分(fēn)析
3.設備安裝建議
廠家要求:室内安裝,樓層高(gāo)度不低于3m,樓層爲一樓,門寬3m,樓層走廊3m。

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