1.大型双馈风力发电系统
ZY-FN02型 大型双馈风力发电实验系统/双馈风力发电系统
（1）动力控制系统, 用来模拟自然风通过叶桨产生的转动力矩输入到发电机的机械转矩，为系统发电提供原动力。它由电动机、调速系统和控制系统构成。
1.2.1系统整体结构
通过风力发电机控制系统与风力发电机模拟系统的连接，尽可能的模拟实际风力发电机运行的工艺特点和控制要求。此系统开放性强，可通过对控制系统和模拟系统的PLC编程，实现对不同类型风力发电机的模拟以及控制仿真。可用于学术理论研究、学生实验等。
电机速度、位置编码器、电流、电压传感器。随驱动器供货，具体按照定货实际参数
1.3.6电控柜系统
由调速控制柜、变流控制柜、备用电源柜、主控主控台组成。
1.3.7 PLC控制系统
采用主站PLC为主的主控系统、分站PLC为辅的偏航及变浆系统，Profibus DP通讯接口。系统可以通过远程操控，组态控制软件，提供标准的编程接口。
1.3.8底座
（1）组成：基座、塔杆、偏航系统支架、机舱；
（2）基座：系统尺寸：3.8m×1m×3m范围内；底座的设计与系统设计过程中采用的具体器件有关，可以根据器件及客户需求*终确定结构尺寸及加工。
（3）机舱：叶桨、轮毂、齿轮箱、拖动系统、发电机、传感器等。
1.3.9风速模拟驱动系统
用来模拟风力发电机中风吹风轮转动情况，是实验系统的动力源。其中包括电动机部分和驱动器部分：
(1) 电动机：三相交流异步电动机
额定电压：380V
额定电流：15.3A
额定功率：7.5kW
额定转速：1440r/min
(2)驱动器：西门子440变频器
■ 主要特征：
调试简单
6个可编程，带隔离的数字输入
2个可编程的模拟输出
3个完全的可编程的继电器输出
完善的变频器和电动机保护功能
■ 控制功能的特点：
*新的IGBT技术
数字微处理器控制
高质量的矢量控制系统
线性V/F特性
平方V/F特性
高品质的PID控制器
集成的制动（斩波）器
4个跳转频率
■保护功能：
过载能力
过压/欠压保护
变频器过温保护
接地故障保护
短路保护
闭锁电动机保护
防止电动机失速
参数连锁
1.3.10风速风向模拟系统
（1）风速风向仪
■ 技术指标：
风速测量范围：0-60m/s
风速测量精度：±0.4m/s
风向测量范围：0-360°
风向测量精度：±2°
电压：DC9V-24V
传输方式：数字传输485/模拟接口
（2）变频器
额定电压：380V
额定功率：1.5kW
功能：过载报警、外部故障停机、欠压停机、RS485通讯接口
（3）模拟风发生器
额定电压：380V
额定功率：0.85kW
*大流量：210m3/h
*大吹力：220mbar
1.3.11监控系统
■ 技术指标：
操作系统：Windows XP/CE，WinXPE
安装方式：控制柜面板
工作环境温度：-20℃~50℃
工作相对湿度：10～95% ，无凝结
■ 功能特点：
宽温度设计，适合低温下稳定运行
安全保护，防止风力振动带来的损坏
支持Windoews系统的软件开发
风电机组控制
参数显示和设置
权限控制
故障记录查询
历史数据查询和统计
1.3.12主控制器功能特点
■ 高性能
配置工业级533MHz处理器，拥有纳秒级（13ns）的处理速度；
程序运行周期*小可达10ms；
支持多任务配置，*多可配置32种不同任务。
■ 高可靠性
保护及通讯不受电磁干扰；
风电主控制器已通过UL、CE认证；
背板背面全部接地，有效抵抗脉冲群干扰；
具备良好的电磁兼容性，现场与系统、通道与通道间采用隔离措施。
■开放性强
支持多种现场总线协议，如 Modbus、Profibus-DP等，同时提供多种接口方式选择，满足风力发电机上通讯设备的需求；
■出色的环境适应性
宽温型设计，存储温度-40℃～70℃，运行温度-25℃～60℃；
出色的三防工艺，防盐雾、防湿热、防霉菌，适合于戈壁、滩涂以及海上风力发电机。
■强大的冗余和自诊断功能
拥有强大的自诊断功能，DO模块具有回读功能，进行数据比较自检；
具有掉电检测和超量程及超限报警功能；
支持电源冗余、CPU冗余、通讯冗余，满足海上风机的高可靠性要求；
■适合风电应用的专家模块
高速测频模块、光纤通讯模块、电量采集模块等，用于完成风电特殊信号的采集和通讯；
■ 易用性和易维护性
模块支持带电插拔，新模块自动进行数据的初始化设置，并快速与CPU建立通信；
编程软件符合IEC61131-3国际标准，具有LD、IL、FBD、ST、SFC和CFC六种编程语言；
灵活的SD存储卡，可进行工程恢复及备份复制，使系统维护更加方便、快捷；
背板上设计有防混销，以避免插错模块；
采用WAGO端子接线，简单牢固。保证机舱震动过大时，接线不脱落；
外形小巧，易于安装，既可分散，也可集中；
1.3.13主控制器编程软件
■功能特点
符合IEC61131-3标准的编程语言
强大的运算功能，支持32位浮点运算
支持数组、指针，方便实现复杂运算
支持软件仿真、在线调试及用户代码检查功能
集成故障数据分析和显示功能
具有用户程序密码保护功能
六种编程语言，满足编程人员进行复杂的逻辑控制需求
子程序之间可采用不同的编程语言，并可相互调用
支持编写自定义块、函数和子程序可保存为内部库的形式
自定义内部库可以在不同工程中调用
可对风机中的关键变量进行采样跟踪，如风速、桨距角
角度、风向、发电机输出电流、电压、变流器反馈转矩
等进行实时跟踪，并保存数据
1.3.14安全链
震动、过压、超速、解缆失灵等故障保护系统，可以避免系统失控。
1.3.15电源
实验室提供50kVA三相四线AC 380V交流电源、5kVA的AC 220V交流电源及可靠的接地系统。
2.系统功能
风力发电机实验系统主要用于学生的教学实践和科研开发，通过风机控制系统与风机模拟系统的连接，尽可能的模拟实际风力发电机运行的工艺特点和控制要求。此系统开放性强，可通过对控制系统和模拟系统的PLC 编程，实现对不同类型风机的模拟以及控制仿真，可用于学生理论研究、实践等。实现变速恒频风力机组发电状态的模拟，包括转速、转矩、发电量及有功、无功调节。
■主要实验功能如下：
风力发电机接线形式实验
空载运转实验
并网过程实验
并网连续运行实验
风速模拟实验
转距模拟实验
发电功率模拟实验
其它相关发电性能及测量实验
脱网保护模拟实验
控制策略模拟实验
主控系统的配置、特点和工艺要求
学习主控软件编写和调试
研究和调试风机核心控制算法
自主编程应用
风力发电现场参数采集的逻辑分析
3.设备安装建议
厂家要求：室内安装，楼层高度不低于3m，楼层为一楼，门宽3m，楼层走廊3m。
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