风力发电整流逆变实训装置

风力发电整流逆变实训装置

风力发电整流逆变实训装置是专为新能源、自动化及电力电子相关专业教学与技能培训所设计的综合性平台。该装置深度模拟了风能捕获、电能变换、储能及逆变并网/离网的全过程，并创新性地集成了由PLC控制的液压刹车系统，为学习者提供了一个安全、直观且贴近工程实际的操作环境。通过操作本风力发电整流逆变实训装置，学生能够透彻理解风力发电系统的核心原理，并掌握整流、充电、逆变及智能控制等核心技能。

一、 技术参数概览

风力发电整流逆变实训装置的设计严格遵循教学安全与稳定性要求，其主要技术规格如下：

• 工作电源：AC220V±5%， DC24V

• 供电电源：单相三线制 AC220V±5% 50Hz

• 整机功耗：≤1000W

• 安全防护：装置具备多重电气保护功能，确保实训过程安全可靠。

二、 系统构成简介

本风力发电整流逆变实训装置采用模块化设计，结构清晰，主要分为两大部分：

1. 被控对象单元：此单元模拟真实的小型风力发电场景，包含模拟风力发电机组（含发电机、叶轮）、液压刹车执行机构以及用于电能储存的蓄电池组。它是整个风力发电整流逆变实训装置的能源产生与执行末端。

2. 控制单元：此单元是系统的大脑与神经中枢，集成了可编程控制器（PLC）、变频器、交直流测量仪表、智能充电控制器、离网/并网逆变器以及模拟终端负载。正是通过这些核心部件的编程与调试，实现了对风力发电整流逆变实训装置的全面控制与监测。

三、 核心实验与实训内容

利用本风力发电整流逆变实训装置，可开展涵盖电气控制、能量管理及系统调试的多层次实验，具体内容包括：

1. 基础与逻辑控制实验

• 手动启停控制实验：学习风力发电整流逆变实训装置的基本操作流程。

• 待刹车手动启停控制实验：理解刹车系统在启停序列中的联动逻辑。

• 手动/自动变频控制实验：通过变频器调节发电机转速，研究风速与发电功率的关系。

• 刹车控制专题实验：重点演练由PLC程序控制的液压刹车系统，掌握安全制动策略。

2. 电能变换与储能管理实验

• 充电控制器保护实验：

• 接反保护试验

• 蓄电池过充保护实验

• 蓄电池过放保护实验

• 防反充实验

• 发电功率测量实验：运用仪表实时测量并记录风力发电整流逆变实训装置在不同工况下的直流发电参数。

3. 逆变与负载应用实验

• 单相离网逆变实验：将蓄电池储存的直流电通过逆变器转换为220V交流电，为终端负载（如灯泡、风扇）供电，完整验证风光储离网系统的运行。

4. 综合与创新实验

• PLC自动控制实验：编写梯形图程序，实现风力发电整流逆变实训装置的全自动运行，包括自动启停、功率调节与安全保护。

• 综合控制实验：整合变频控制、PLC逻辑与充放电管理，完成复杂的系统联调任务，培养解决综合性工程问题的能力