Plataforma de formación en energía eólica DYXNY-WS02

1. Descripción general del sistema El sistema experimental de generación                    
de energía eólica es un sistema experimental de generación de energía eólica síncrono de imán permanente de eje horizontal pequeño. Adopta un diseño de estructura modular y los puntos de prueba eléctricos están conectados a cables experimentales mediante conectores experimentales seguros. La fuente eólica simulada utiliza un convertidor de frecuencia para controlar un motor de alta potencia con velocidad regulada en tiempo real, y simula el viento natural a través de un túnel de viento de flujo axial, la turbina transmite energía eléctrica al exterior bajo el soplo de la fuente eólica simulada; Los instrumentos multicanal pueden mostrar la información de generación y consumo de energía del sistema en tiempo real, interfaz de comunicación integrada, pueden transmitir datos de forma remota a la computadora host para un monitoreo completo remoto y pueden almacenar y consultar informes de datos; la plataforma integra controladores de turbinas eólicas; baterías, inversores fuera de la red y cargas de CA y CC, que pueden estar compuestos por un sistema de generación de energía eólica fuera de la red. 2. Parámetros
principales 2. 1. Fuente de alimentación auxiliar del sistema Ø Fuente de alimentación 1 : entrada: AC220V, salida: DC24V/2.5A Ø Fuente de alimentación 2: entrada: AC220V, salida: DC12V/2.0A Ø Fuente de alimentación 3: entrada: AC220V , salida: DC5V /2.0A 2.2 La fuente de viento simulada utiliza un ventilador de flujo axial de frecuencia variable con un voltaje nominal de 380 V, una frecuencia nominal de 50 HZ, una potencia nominal de 2,2 KW y una velocidad nominal de 1420 rpm; mediante un inversor de 2,2 KW la velocidad del viento es ajustable (0-13 m/s), precisión del control de la velocidad del viento: 0,1 m/s, precisión del control de la dirección del viento: 0,1° Ø Volumen de *re: 32073 m з /h Ø Presión del viento: 288 Pa; Ø Velocidad de rotación: 1440 r/min Ø Potencia: 2,2 kW      Ø Velocidad del viento ajustable: 0~13 niveles continuos Aerogenerador 2,3 ajustable Ø Potencia nominal: 300 (W) Ø Tensión nominal: 12 (V) Ø Corriente nominal: 33,3 Ø Viento diámetro de la rueda: 1,24 (m) Ø Velocidad del viento inicial: 2,5 (m/s) Ø Velocidad nominal del viento: 9,6 (m/s) Ø Velocidad del viento segura: 35 (m/s) Ø Forma de trabajo: generador síncrono de imán permanente Ø Pala dirección de rotación: en el sentido de las agujas del reloj Ø Número de aspas: 3 (piezas)     Ø Material de la aspa: polietileno reforzado con vidrio Material acrílico Ø Material del motor: aleación de aluminio 2. 4. Sistema de medición del viento Ø Rango de medición: Velocidad del viento: 0~60 m/s Dirección del viento: 0~360° Ø Precisión: ±0.1m/s ± 3°   Ø Fuente de alimentación de trabajo: CA 220V± 20% 50HZ, DC12V, 5V u otra fuente de alimentación. Ø Intervalo de grabación: 1 minuto a 240 minutos continuamente configurable Ø Almacenamiento interno: 4 M bit Ø Interfaz de comunicación: comunicación RS-232/485/USB Ø Temperatura ambiente: -40 ℃ ~ 50 ℃    Ø Sensor de velocidad : 0 ~ 5000 Turbina eólica Pantalla de detección de velocidad (interior) 2.5 Sistema de control de generación de energía eólica : Ø Voltaje de trabajo: 12VDC Ø Potencia de carga Pmax: 600W  Ø  Potencia fotovolt*ca Pmax: 150W Ø Potencia del ventilador Pmax: 450W Ø Método de carga: Modulación de ancho de pulso PWM Ø Carga máxima corriente 35A Ø Tensión de protección de sobredescarga 11V   Ø Tensión de recuperación de sobredescarga 12,6V Ø Tensión de protección de salida 16V    Ø Tensión de inicio de descarga (valor de fábrica) 15,5V Ø Corriente de inicio de descarga (valor de fábrica) 15A Ø El controlador está equipado con sobrecarga de batería y protección contra sobredescarga de la batería, protección contra sobretensión de carga, protección contra carga inversa nocturna, protección contra cortocircuitos de salida, protección de conexión inversa de la batería, protección antichoque contra subtensión y sobretensión, carga equilibrada, compensación de temperatura, función de interruptor de control de luz Ø La carga es inferior a 100 W 12 V CC, un canal de la unidad de control es una salida normalmente abierta y el otro canal es una salida de sincronización de varios tipos (control de luz encendido, control de luz apagado, temporizador encendido, temporizador apagado,). Ø Utilice un microcontrolador de alta velocidad de 32 bits para lograr un control inteligente e identificar automáticamente sistemas de 12/24 V. El método de control de carga en serie PWM se utiliza para reducir la pérdida de voltaje del circuito de carga a la mitad en comparación con el método de carga de diodo original, y la eficiencia de carga es entre un 3% y un 6% mayor que la carga de refuerzo de recuperación por sobredescarga sin PWM, normal; métodos de control automático de carga directa y carga flotante Ayuda a mejorar la duración de la batería.

Ø Múltiples funciones de protección, incluida la conexión inversa de la batería, protección contra sobretensión y subtensión de la batería, protección contra cortocircuitos de componentes de células solares, función de protección contra sobrecorriente de salida con recuperación automática y función de protección contra cortocircuitos de salida.
Ø Tiene modos de trabajo ricos, como control de luz, control de luz + sincronización, control general y otros modos.
2. 6. Inversor fuera de la red
Ø Voltaje de entrada CC: 9,7 ~ 16 VCC Voltaje opcional
Ø Potencia de salida nominal: 500 W
Ø Voltaje de salida: 110/220 V CA
Ø Forma de onda de salida: onda sinusoidal pura
Ø Frecuencia de salida: 50 Hz
Ø Eficiencia de trabajo: 85 %
Ø Factor de potencia: >0,88
Ø Tasa de distorsión de la forma de onda ≤5% 
Ø Ambiente de trabajo: temperatura -20 ℃ ~ 50 ℃
Ø Humedad relativa: ﹤90﹪ (25 ℃)
Ø Función de protección: polaridad inversa, cortocircuito, sobrecalentamiento, protección contra sobrecarga
tiene salida Protección contra cortocircuitos, sobretemperatura, sobrecarga, bajo voltaje y función de recuperación automática. Adopta un método de enfriamiento del ventilador, la entrada y la salida tienen un diseño completamente *slado y pueden iniciar rápidamente cargas capacitivas e inductivas en paralelo. voltaje de entrada, nivel de carga y condiciones de falla, control de carga, enfriamiento del ventilador, protección contra sobretensión/subtensión/cortocircuito/sobrecarga/sobretemperatura
2.7 , sistema de monitoreo (pantalla táctil industrial)
Ø Tamaño (pulgadas) 7
Ø Pantalla LCD: TFT LCD. , Retroiluminación LED
Ø Color de la pantalla: color verdadero, 65535 colores
Ø Resolución: 800×480
Ø Brillo de la pantalla LCD: 200cd/㎡
Ø Pantalla táctil: resistiva
Ø Fuente de alimentación: 24 V CC
Ø Potencia nominal: 5 W
Ø Placa base de CPU: CPU ARM, 400 MHz
Ø Memoria: 64M
Ø Dispositivo de almacenamiento: 128M FLASH
Ø Software de configuración: Software de configuración integrado MCGS (versión en ejecución)
    Condiciones ambientales 　
Ø Temperatura de trabajo: 0 ℃ ~ 45 ℃
Ø Humedad de trabajo: 5% ~ 90%
Ø Temperatura de almacenamiento: -10 ℃ ~ 60 ℃
Ø Frecuencia de vibración: 10-57 Hz 57-150 Hz
Ø Aceleración de vibración: 0,075 mm 9,8 m/s2
Ø Velocidad de barrido de vibración: Oct/min ≤1
    Interfaz externa:　
Ø Puerto serie: 1×RS232, 1×RS485 USB: 1 Maestro 1 esclavo
2.8, unidad de visualización del instrumento
Ø Voltímetro AC trifásico: AC0-100V
Ø Amperímetro AC trifásico: AC0-5A Ø
Voltímetro DC: DC0-100V
Ø Amperímetro DC: DC0-5A
Ø Voltímetro AC: AC0-300V
Ø Amperímetro AC : AC0-5A
Ø Salida de señal RS485 *slada, protocolo Modbus estándar
2.9, software de planificación de simulación
    basado en el software Unity3D, desarrollado en lenguaje C#, utilizando My Sql como base de datos en segundo plano y comunicándose con la base de datos a través del protocolo FTP. Los usuarios de software diseñan soluciones complementarias multienergéticas utilizando cuatro tipos de energía: fotovolt*ca, eólica, geotérmica y biomasa para completar el diseño de planes regionales de transformación de la estructura del suministro energético y combinarlos con datos climáticos regionales para simular el consumo y la energía en tiempo real. datos de suministro en la región, optimizando así una estructura energética razonable.
Ø Función de gestión de usuarios:
Registro: permite a los estudiantes o profesores registrar usuarios según el nombre de la escuela y el número de teléfono móvil.
Inicio de sesión: permite a los estudiantes o profesores iniciar sesión en el sistema según el número de teléfono móvil o el nombre de usuario.
Recuperar contraseña: ayuda a los estudiantes o profesores a recuperar la contraseña según el número de teléfono móvil
Gestión de permisos: admite al usuario principal para agregar o eliminar subusuario
Gestión de información del usuario: admite la visualización de información del usuario, incluido el nombre de usuario, escuela, nombre real, número de estudiante, superior usuario,
etc. Inicio de sesión: la misma cuenta solo puede iniciar sesión en la misma computadora dentro de las 24 horas y no puede iniciar sesión en otras computadoras.
Ø La base de datos meteorológica
admite la visualización de datos climáticos de mapas simulados de más de 32 ciudades en todo el país. Admite la visualización de datos climáticos de mapas simulados con precisión del día de 2013 a 2016, y puede configurar libremente la fecha de visualización. Se pueden visualizar los datos climáticos de cada ciudad: temperatura media, temperatura máxima y mínima, humedad, precipitación, irradiación, presión del *re, velocidad del viento, humedad del suelo en grados centígrados, etc.
Ø La función de mapa 3D
ayuda a los profesores a organizar las tareas de aprendizaje correspondientes mediante el consumo de energía simulado en el mapa 3D. Al mismo tiempo, se pueden modificar varios parámetros para maximizar la adaptación a diferentes situaciones reales. Finalmente, los estudiantes pueden ser calificados en consecuencia según su finalización. estado.
Planifique y diseñe el tamaño del área de acuerdo con las necesidades del proyecto y las tareas de aprendizaje, seleccione el área con el área correspondiente y alta similitud del terreno, y actualice periódicamente el mapa 3D regional disponible. Lo que se carga en el mapa 3D es la topografía real. incluyendo los virtuales diseñados Topografía, modelos de mapas 3D, montañas, ríos y árboles;
admite la modificación de los parámetros de puntuación relevantes de la generación de energía fotovolt*ca: eficiencia general de la máquina, ángulo de inclinación óptimo, otros parámetros de costos excepto componentes e inversores, etc.
Admite la modificación de los parámetros de puntuación relevantes de la generación de energía eólica: eficiencia general de la máquina, fluctuación del viento (personalice los datos de fluctuación horaria de la velocidad del viento para reflejar la fluctuación aleatoria de la generación de energía de las turbinas eólicas dentro de las 24 horas del día a medida que cambian los datos de velocidad del viento por hora) Características;)
Admite la modificación de los parámetros de puntuación relevantes de la energía geotérmica: capacidad de intercambio de calor, parámetros de coordinación térmica, precio unitario de costo
Admite la modificación de los parámetros de puntuación relevantes de la energía de biomasa: suministro anual de biomasa, eficiencia general de la máquina, coeficiente promedio de conversión de energía de los residuos de biomasa , Coeficiente de relación promedio grano-pasto de biomasa, coeficiente de disponibilidad de utilización de energía de residuos de biomasa, costo de construcción, costo de combustible, costo de operación y mantenimiento, etc. Al mismo tiempo, la potencia máxima de la central eléctrica que se puede construir cada año se puede calcular automáticamente basándose en los cálculos de la empresa como criterio de puntuación.
(Potencia máxima de la central eléctrica de biomasa = suministro anual * 1000 * coeficiente de conversión de energía promedio * coeficiente de proporción de grano a pasto * coeficiente de disponibilidad de utilización de energía residual / 3600/365/24) 5 tipos de modelos de edificios
que consumen energía en el área de diseño (planta baja) residencial, centros de transporte, hoteles, pequeños rascacielos, edificios de oficinas), estableciendo la potencia máxima de cada modelo de edificio, la proporción de consumo de energía de refrigeración y calefacción , el coeficiente de consumo de electricidad real por hora y el tiempo de consumo de energía diario, podemos obtener el consumo de energía por hora y por día de los edificios en el área, el consumo de energía anual y las necesidades de consumo de energía de refrigeración y calefacción. Puede seleccionar cualquier región (ciudad precisa) y cualquier período climático del país como área objetivo para la región. Simulación de energía Al comparar la base de datos, puede obtener la longitud y latitud locales, el módulo fotovolt*co más alto durante todo el año, la temperatura de funcionamiento más baja y puede calcular automáticamente el voltaje máximo y mínimo, el voltaje máximo del circuito abierto, la corriente CC máxima y otros. Puede comparar las ventajas y desventajas de diferentes planes de planificación para el mismo modelo comparando la desviación del ángulo de inclinación, la relación de potencia del inversor de los componentes, el error de espaciado, el número de inversores, la capacidad de la central de biomasa, la capacidad geotérmica poco profunda y el diseño de la central eólica. , entrada de energía externa, fluctuación de energía externa, costo total de construcción, etc. pueden calificar y nombrar automáticamente los esquemas bajo el mismo modelo : los maestros pueden nombrar los modelos ellos mismos . Eliminar nombre: el maestro puede eliminar el modelo para ayudar a los estudiantes a responder las tareas de aprendizaje . proporcionado por el maestro configurando varias soluciones de combinación de energía en el mapa 3D y proporcionando informes de datos correspondientes en el mapa 3D, basados en los datos de consumo de energía por hora simulados, diseño racional de "generación de energía fotovolt*ca", "generación de energía eólica", " generación de energía por biomasa" e "instalaciones geotérmicas poco profundas" establecen los parámetros de capacidad de producción de varios módulos de capacidad de producción para satisfacer la demanda de energía regional para completar el diseño del esquema de planificación energética regional del lado de la demanda; utilizar cuatro nuevas fuentes de energía, incluidas la fotovolt*ca, la energía eólica, biomasa y geotermia, combinados con entrada de energía externa para realizar simulaciones de suministro de energía y calcular automáticamente la capacidad de producción. De acuerdo con los parámetros de longitud, latitud y clima del área de la instalación, el diseño del conjunto de módulos fotovolt*cos se completa seleccionando inversores y módulos fotovolt*cos de diferentes modelos y especificaciones. Los parámetros principales incluyen: número de filas del conjunto cuadrado, número de conjuntos cuadrados. , diseño de instalación del módulo y ángulo de inclinación, número de inversores, diseño de espaciado de componentes, número de cadenas en serie y paralelas, etc. completan la configuración de la central fotovolt*ca regional. Con base en el consumo de energía por hora, se puede realizar el diseño de simulación de centrales fotovolt*cas distribuidas domésticas/pequeñas, y se puede estimar el costo de construcción de la central en función de los módulos fotovolt*cos e inversores seleccionados, y el funcionamiento combinado de la energía distribuida. La estación y la carga se pueden simular. Configure ventiladores con diferentes capacidades para simular la generación de energía eólica. Con base en los datos de temperatura durante el período de simulación, determine si hay demanda de refrigeración y calefacción ese día y simule el consumo de energía de refrigeración y calefacción. según el grado de frío y calor de ese día. Simule la relación entre la capacidad de transferencia de calor geotérmica superficial y el área de tuberías enterradas. Al mismo tiempo, los estudiantes establecen las máscaras necesarias para la construcción de energía de biomasa de acuerdo con los datos de la simulación para satisfacer las necesidades de consumo de energía de refrigeración y calefacción del edificio simulado ; Proceso de aprendizaje de la generación de energía con biomasa, a través de biomasa. Una serie de parámetros de la central eléctrica para fortalecer el aprendizaje de los estudiantes sobre las fórmulas de conversión de energía a partir de biomasa. (Potencia máxima de la central eléctrica de biomasa = suministro anual * 1000 * coeficiente de conversión de energía promedio * coeficiente de proporción de grano a pasto * coeficiente de disponibilidad de utilización de energía residual / 3600/365/24) y simule los datos de generación de energía por hora de las instalaciones de generación de energía fotovolt*ca durante el día , que refleja las características de la generación de energía fotovolt*ca por hora durante el día que cambian con la intensidad de la luz y la cantidad de generación de energía fotovolt*ca durante la noche en función del precio de los inversores, módulos fotovolt*cos, precios unitarios de ventiladores, precios de las centrales geotérmicas y centrales eléctricas de biomasa; precios, el diseño de la multienergía Después de la inicialización y el despliegue, las estadísticas automáticas del costo total de construcción de la solución complementaria mostrarán el estado energético de toda la región, calcularán y generarán en función de los valores preestablecidos, y formarán varios informes basados en los resultados de salida. Incluyendo datos totales y datos diarios en el informe de datos de energía, a través del proceso de tiempo de simulación y el plan diseñado, se puede mostrar la capacidad de producción de diversas fuentes de energía, incluyendo: capacidad de producción total, generación de energía fotovolt*ca, generación de energía eólica, geotérmica poco profunda; Energía, generación de energía de biomasa y entrada de energía externa, etc. De acuerdo con los parámetros de energía preestablecidos del módulo de consumo de energía, se simulan y calculan la curva en tiempo real del consumo de energía y el índice de capacidad de producción de varias instalaciones de producción, y los gráficos se muestran simultáneamente, incluido el consumo total de energía, el consumo general de energía, consumo de energía de refrigeración y calefacción, etc. Ayude a los estudiantes a diseñar los ratios energéticos correspondientes. Nombrar: Los estudiantes pueden nombrar o cambiar el nombre del esquema de diseño. Eliminar: Los profesores o los estudiantes pueden eliminar el esquema. 2.10. Batería de plomo-ácido de 12 V/12 AH. 2.11 . Cinco grupos de cargas CC de 12 V. (3 grupos de cargas inductivas, 2 grupos de cargas resistivas)    1) Las cargas inductivas incluyen: ventilador de 12 V CC, motor de 12 V CC, zumbador de 12 V    2) Las cargas resistivas incluyen: semáforos de 12 V, luces LED de alto brillo de 3 W (2) AC220V Hay Hay cuatro grupos de cargas de CA. (1 grupo de cargas inductivas, 2 grupos de cargas resistivas)    1) Las cargas inductivas incluyen: ventilador de 220 V CC    2) Cargas resistivas: semáforos de 220 V 3 W luces LED de alto brillo (3) Fuente de alimentación regulada ajustable (0-12 V, 0-2A). (4) Los parámetros técnicos de la caja de resistencia ajustable son los siguientes:    1) Rango de resistencia: 0-2000 ohmios continuamente ajustable, potencia 100W    2) Rango de error: ±1% 3. Se pueden completar proyectos experimentales

3.1) Estructura y principio de una pequeña turbina eólica
3.2) Características de salida de una pequeña turbina eólica
3.3) Composición del sistema de generación de energía eólica
3.4) Características de carga y descarga de la batería
3.5) Principio y función del controlador de la turbina eólica
3.6) Principio y función de apagado Función del inversor de red