KNTWP01型 风光互补发电实训系统技术方案1Word文件下载.docx
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430mm×
28mm
2、光伏供电系统
(1)、光伏供电系统的组成
光伏供电系统主要由光伏电源控制单元、光伏输出显示单元、触摸屏、光伏供电控制单元、DSP控制单元、接口单元、西门子S7-200PLC、继电器组、接线排、蓄电池组、可调电阻、断路器、12V开关电源、网孔架等组成。
如图3所示。
(2)、控制方式
光伏供电控制单元的追日功能有手动控制盒自动控制两个状态,可以进行手动或自动运行光伏电池组件双轴跟踪、灯状态、灯运动操作。
(3)、DSP控制单元和接口单元
蓄电池的充电过程及充电保护由DSP控制单元、接口单元及程序完成,蓄电池的放电保护由DSP控制单元、接口单元及继电器完成,当蓄电池放电电压低于规定值,DSP控制单元输出信号驱动继电器工作,继电器常闭触点断开,切断蓄电池的放电回路。
(4)、蓄电池组
蓄电池组选用4节阀控密封式铅酸蓄电池,主要参数:
容量12V18Ah/20HR
重量1.9kg
尺寸345mm×
195mm×
20mm
3、风力供电装置
(1)、风力供电装置的组成
风力供电装置主要由叶片、轮毂、发电机、机舱、尾舵、侧风偏航控制机构、直流电动机、塔架和基础、测速仪、测速仪支架、轴流风机、轴流风机支架、轴流风机框罩、单相交流电动机、电容器、风场运动机构箱、护栏、连杆、滚轮、万向轮、微动开关和接近开关等设备与器件组成,如图3所示。
图3风力供电装置
叶片、轮毂、发电机、机舱、尾舵和侧风偏航控制机构组装成水平轴永磁同步风力发电机,安装在塔架上。
风场由轴流风机、轴流风机支架、轴流风机框罩、测速仪、测速仪支架、风场运动机构箱体、传动齿轮链机构、单相交流电动机、滚轮和万向轮等组成。
轴流风机和轴流风机框罩安装在风场运动机构箱体上部,传动齿轮链机构、单相交流电动机、滚轮和万向轮组成风场运动机构。
当风场运动机构中的单相交流电动机旋转时,传动齿轮链机构带动滚轮转动,风场运动机构箱体围绕风力发电机的塔架作圆周旋转运动,当轴流风机输送可变风量风时,在风力发电机周围形成风向和风速可变的风场。
在可变风场中,风力发电机利用尾舵实现被动偏航迎风,使风力发电机输出最大电能。
测速仪检测风场的风量,当风场的风量超过安全值时,侧风偏航控制机构动作,使尾舵侧风45º
,风力发电机叶片转速变慢。
当风场的风量过大时,尾舵侧风90º
,风力发电机处于制动状态。
4、风力供电系统
(1)、风力供电系统的组成
风力供电系统主要由风电电源控制单元、风电输出显示单元、触摸屏、风力供电控制单元、DSP控制单元、接口单元、西门子S7-200PLC、继电器组、接线排、可调电阻、断路器、网孔架等组成。
风力供电控制单元的偏航功能有手动和自动两个状态,可以进行手动或自动可变风向操作。
可变风量是由变频器控制轴流风机实现。
手动操作变频器操作面板上的有关按键,使变频器的输出频率在0-50Hz之间变化,轴流风机转速在0至额定转速范围内变化,实现可变风量输出。
(3)、DSP控制单元和侧风偏航
风力发电机风轮叶片在气流作用下产生力矩驱动风轮转动,通过轮毂将扭矩输入到传动系统。
当风速增加超过额定风速时,风力发电机风轮转速过快,发电机可能因超负荷而烧毁。
对于定桨距风轮,当风速增加超过额定风速时,如果气流与叶片分离,风轮叶片将处于“失速”状态,风力发电机不会因超负荷而烧毁。
对于变桨距风轮,当风速增加时,可根据风速的变化调整气流对叶片的攻角。
当风速超过额定风速时,输出功率可稳定地保持在额定功率上。
特别是在大风的情况下,风力机处于顺桨状态,使桨叶和整机的受力状况大为改善。
小型风力发电机多数是定桨距风轮,在大风的情况下,采用侧风偏航控制使气流与叶片分离,使风轮叶片处于“失速”状态,安全地保护风力发电机。
另外,还可以通过侧风偏航控制风力发电机保持恒定功率输出。
5、逆变与负载系统
(1)、逆变与负载系统的组成
逆变与负载系统主要由逆变电源控制单元、逆变输出显示单元、逆变器、逆变器参数检测模块、变频器、三相交流电机、发光管舞台灯光模块、警示灯、接线排、断路器、网孔架等组成。
1)、逆变电源控制单元
逆变电源控制单元面板如图19所示,逆变电源控制单元主要由断路器、+24V开关电源、AC220V电源插座、指示灯、接线端子DT14和DT15等组成。
2)、逆变输出显示单元
逆变输出显示单元主要由交流电流表、交流电压表、接线端子DT16和DT17等组成。
3)、逆变与负载系统主电路
逆变与负载系统主要由逆变器、交流调速系统、逆变器测试模块、发光管舞台灯光模块和警示灯组成。
逆变器的输入由光伏发电系统、风力发电系统或蓄电池提供,逆变器输出单相220V、50Hz的交流电源。
交流调速系统由变频器和三相交流电动机组成,逆变器的输出AC220V电源是变频器的输入电源,变频器将单相AC220V变换为三相AC220V供三相交流电动机使用。
逆变电源控制单元的AC220V电源由逆变器提供,逆变电源控制单元输出的DC24V供发光管舞台灯光模块使用。
逆变器测试模块用于检测逆变器的死区、基波、SPWM波形。
(2)、逆变器
逆变器是将低压直流电源变换成高压交流电源的装置,逆变器的种类很多,各自的具体工作原理、工作过程不尽相同。
本实训装置使用的逆变器由DC-DC升压PWM控制芯片单元、驱动+升压功率MOS管单元、升压变压器、SPWM芯片单元、高压驱动芯片单元、全桥逆变功率MOS管单元、LC滤波器组成。
6、监控系统
(1)、监控系统组成
监控系统主要由一体机、键盘、鼠标、接线排、电源插座、通信线、微软操作系统软件、力控组态软件组成。
(2)、监控系统功能
1)、通信
监控系统与控制器、PLC、仪表进行通信。
2)、界面
1、监控系统具有主界面,光伏供电系统界面,风力供电系统界面,逆变与负载系统界面,风光互补能量转换界面,分别显示各自的运行状态参数。
2、光伏供电系统界面设置相应的按钮,实现光伏电池方阵自动跟踪。
3、风力供电系统界面设置相应的按钮,实现风力发电机侧风偏航控制。
4、具有光伏发电采集报表和风力发电集报表,记录光伏输出电压、电流,风力发电机的输出电压、电流;
逆变与负载系统的逆变输出电压、电流、功率等数据并打印数据报表。
四、主要实验实训内容
1)、离网型风光互补发电系统规划;
2)、根据功率要求,光伏电池组件的选择、安装和连接;
3)、根据功率要求,风力发电机的选择、安装和连接;
4)、基于MCU的光伏电池组件最大功率跟踪程序设计;
5)、基于MCU的风力发电机最大功率跟踪的程序设计;
6)、蓄电池容量匹配计算与选型;
;
7)、蓄电池充放电参数设置、保护参数设置;
8)、逆变器参数设置;
9)、监控系统组态及操作;
10)、光伏供电系统的调试;
11)、风力供电系统的调试;
12)、风光互补发电系统的调试;
13)、电能质量的监测、调试和分析。
五、主要技术参数
一、风力供电装置
序号
名称
数量
1
水平轴永磁同步风力发电机
输出功率:
300W
输出(整流)电压:
>+12V
叶片旋转直径:
1.2m
叶片数量:
3个
叶片材质:
玻璃纤维
启动风速:
1m/s
切入风速:
1.5m/s
安全风速:
25m/s
偏航:
程序控制自动偏航
偏航电机:
工作电压(DC24V)、转速(25rpm)
2
风速仪
输出电压:
0-5V
风碗数:
3
轴流通风机
流量:
2100m3/h
电压:
380V(由变频器控制)
全压:
215Pa
频率:
50Hz
功率:
0.37Kw
转速:
1400r/min
轴流风机支架
轴流风机框罩
4
风向控制电机
减速比:
1:
40
AC220V
和运动机构的链接机构:
链轮
二、光伏供电装置
电池组件
20W
误差:
±
5%
17.2V
输出电流:
1.17A
开路电压:
21.4V
短路电流:
1.27A
工作环境温度:
45℃±
2℃
尺寸:
430×
追日传感器
跟踪精度:
1度
结构:
4电桥
投射灯
摆臂机构:
涡轮蜗杆结构(2个减速箱)
220V
电流:
1.36A
最大功率:
追日机构
涡轮蜗杆结构(减速箱)
驱动:
直流电机
轴数:
双轴二维
三、风力供电系统
电源控制单元
含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯、电源插座
风电控制电源单元
含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯
触摸屏
7"
彩色
功能模块
DSP核心板2812,通信控制板,风力发电主电路板
5
直流输入单元
电流表:
DC0-5A
电压表:
DC0-500V
接口:
RS485
6
风力供电控制单元
风场运动方向:
顺时、逆时
轴流风机控制:
给风
偏航控制:
偏航、停止
自动控制:
启动、急停
7
PLC
S7-200CPU224
8
变频器
MM420-0.37Kw
9
可调电阻
范围:
0-1000Ω,无级可调(有刻度)
四、光伏供电系统
光伏控制电源单元
DSP核心板2812,通信控制板,光伏发电主电路板
PA1951-AK1G,DC0-5A
PZ195U-AK1G,DC0-500V
光伏供电控制单元
电池板跟踪方向:
东、南、西、北
投光灯控制:
灯1、灯2
投光灯运动方向:
东西、西东、停止
S7-200CPU226
五、逆变与负载系统
逆变输出显示单元
AC0-5A
AC0-500V
逆变控制电源单元
逆变器
输入电压:
DC12V
输入电压范围:
DC9.5V-15.5V
AC220V±
额定输出电流:
1.4A
输出频率:
50Hz±
0.5Hz
额定功率:
300VA
输出波形:
正弦波
波形失真:
<5%
转换效率:
>85%
实验模块:
正弦波逆变器原理模块
开关电源
型号:
DR-120-24
AC220V
DC24V
5A
电机负载
40W
1350rpm
模拟舞台灯光负载
二极管字样为“KNT”的发光模块
阀控密封式铅酸蓄电池
六、监控系统
直流电机负载
直流单片机负载
工控机
6个串口,含键盘鼠标
组态软件
力控
打印机
HPDeskjt1000
七、实验台
网孔板实验台
竖式网孔板基本结构:
下方为工具箱+4个轮子,上方为竖式网孔板
800(长)×
600(宽×
2000(高)
外框架构成:
铝合金型材;
内嵌喷塑钢板
钢板尺寸:
1200mm×
820mm
钢板厚度:
2mm
钢板孔规格:
上方孔尺寸6×
10mm,孔左右间距为6mm,上下间距为6mm且错位8mm;
网孔板配有推拉式抽屉,抽屉采用型材外框、2mm钢板底部;
网孔架底部装有滑轮。
微软操作系统软件
WindowXP
通讯电缆
实验指导书
风光互补发电系统实训指导书
第二部分商务条款
一、设备清单及价格
人民币:
元
类别
型号规格
单位
单价
厂家品牌
光伏供电装置
KNT-WP01
套
230000
南京康尼
光伏供电系统
风力供电装置
风力供电系统
逆变与负载系统
监控系统
HPDeskjet1000
台
惠普
北京力控
使用手册
本
安装调试工具
万用表(优利德)
UT33D
优利德
针型端子压线钳
副
叉型端子压线钳
小一字螺丝刀
2.4*40
小十字螺丝刀
长柄螺丝刀
PH1*150
剥线钳
0.2-1.2m㎡
剪刀
短口小剪刀
尖嘴钳
6-150
斜口钳
镊子
只
电烙铁
60W可调
超强型塑料工具箱
17〃
充电器
12V
耗材
电线(红色)
BVR-2.5m㎡
50
米
BVR-0.75m㎡
100
BVR-0.3m㎡
电线(黑色)
电线(白色)
电线(蓝色)
300
压接头
叉型:
¢1.25-3100个/包
包
管型0.51000个/包
管型2.5
个
焊锡丝
¢0.8
卷
总价
贰拾叁万元整
230,000.00
二、选配清单
笔记本电脑
联想笔记本14〃
联想
CAD软件
中望CAD教育版
中望
手持数字示波表,
UTD1025C
壹万元整
10,000.00
三、发货时间及交货地点
发货时间:
3月**日
交货地点:
**学院
四、交货、运输及包装方式
乙方负责原厂包装,送货上门。
五、质量要求
安装全新合格产品。
安装调试完毕后组织质量验收。
六、人员培训
甲方组织乙方集中进行设备使用操作培训,并附赠设备使用影响资料。
七、保质期限
安装、调试并验收合格后一年(第三方产品按第三方企业规定执行)。
质保期结束后,乙方仍负责对设备的终身维修,维修只收取成本费。
八、付款方式
发货前付清全款发货。
2012年3月1日
保洁员协议书
甲方:
村村民委员会
乙方:
,身份证号:
为了确保本村的清洁卫生得到正常有序地运行,使全村的环境卫生保持清洁.干净。
切实做好全村生活垃圾的收集处置工作。
经甲.乙双方协商同意,特订如下协议:
一.垃圾收集范围:
屯主要道路的路边.溪边经常保持整洁,及时清理白色污染.无明显垃圾堆积物:
清除屯主要道路两边杂草:
对屯内公共树木养护:
沟渠如有堵塞做到及时清理:
对乱张贴.乱涂写.乱刻画.乱散发.乱悬挂等非法广告做到及时制止和清理。
二.保洁员报酬工资合计元,要求做到每周清洁2次以上,确保路面干净.整洁。
工资逐月发放。
三.保洁所需一切工具均由乙方自己承担,乙方还要自备垃圾清运车辆。
在工作期间注意自身安全,如发生意外,其责任自负,甲方不承担任何责任。
四.工作要求:
1.屯内道路路段保洁要求:
对屯内道路及路两旁的沟.涵管必须清理疏通,道路两旁的绿化带进行抚育.管理,保持路边无杂草,路面无杂物。
2.保洁员必须服从村分管清洁卫生负责人管理,甲方经常组织人员不定期进行检查,达不到工作要求的,每次酌情口工资若干元。
3凡对本职工作责任性不强,垃圾收集不到位,群众反映意见大,经批评.教育不改正,情节严重的在合同期内可作辞退处理。
五.甲方如有提供给乙方的保洁工具,乙方须合理使用.妥善保管和管理,如因乙方未按程序操作,造成保洁工具损坏或丢失的,乙方应做出相应的赔偿。
六.合同有效期为一年。
时间为年月日至年月日。
若乙方在合同期未到,中途欲暂停或终止保洁工作,需提前一个月与甲方商议并经甲方同意后方可暂停或终止保洁工作,否则甲方有权视具体情况扣除乙方一个月工作。
七.本合同一式两份,甲.乙双方各执一份,希望双方遵守合同条款。
合同经甲.乙双方签字后生效,望各自遵守执行。
甲方:
(盖章)乙方:
村委主任签字:
签字:
年月日
- 配套讲稿:
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