28.(风电)实验室设备清单和技术要求(征求意见稿)

采购设备的技术指标要求

建议标段	序号	设备名称	数量	技术性能要求	备注
	《风力发电实验室》项目建设要求			1、风力发电实验室是要求建设一个符合风力发电专业和实际风电专业教学要求的风力发电实验系统。因为本项目是一个综合实验系统，不是单纯的采购设备，所以参加本项目的投标建设单位必须完成项目的全部建设工作，整个项目建设必须全部符合招标文件附录中“风力发电实验室建设方案”和开设“实验项目”的要求和采购设备的技术指标要求。 2、所有电气设备均要求：①、满足国家标准及行业标准；②、满足电气设备安全标准；③、提供主要设备说明书，屏、柜和箱内布置图、接线图。 3、安装要求：①、符合机电设备安装规程；②、满足电气设备安装、验收规范；③、进行电气设备单体设备试验、分系统试验和交接试验并符合《电气设备试验规程》的要求。
	1	模拟风场风力源系统（室外）	1	由一个无级可变风速及连续可变任意设定风向的风力源系统（与并网型双馈风力发电机组配套实验）和三组无级可变风速及连续可变风向的风力源系统（与小型风力发电机组配套实验）组成的一个满足大、小型风电机组实验技术要求的综合风力源系统，包括： ①、大功率高效低噪声混流式鼓风机 ②、鼓风机变位装置。 ③、鼓风机变频器及控制系统 ④、风速测量仪 ⑤、风向测量仪 ⑥、机电设备（包括安装电线电缆）等 ⑦、设备安装（详见附录） ⑧、设计安装中要求充分考虑可变风向的风力源系统对实验人员的人身和设备安全注：ⅰ、还应考虑配置开设实验所需的其他电气设备和器件。ⅱ、同时必须满足附录中“风力发电实验室建设方案”的要求
	2	风速测量仪（室外）	4	要求用于测量和记录风速，可以循环记录存储8000条风速历史纪录。具有高亮度数码管、液晶屏双屏显示和键盘；还可以与计算机进行通讯，将记录的风速数据下载到计算机中，进行观察分析。要求具备以下特点： 1．具有低功耗运行模式：在工作时可以自动关闭数码管和液晶屏，以低功耗方式运行。 2．风速传感器风杯采用碳纤维材料，强度高，起动好。技术指标测量范围：风速：0～40m/s 精度 ±0.3m/s 工作电源：AC 220V±20% 50HZ，直流12V、5V可选。记录间隔：1分钟～60分钟连续可调灌肠袋通讯接口： RS-232 工作环境温度： -20℃～50℃
	2	续上页风速测量仪（室外）	4
	3	风向测量仪（室外）	8	要求用于测量和记录风向，可以循环记录存储1000条风向历史纪录。具有高亮度数码管、液晶屏双屏显示和键盘；还可以与计算机进行通讯，将记录的风向数据下载到计算机中，进行观察分析。要求具备以下特点： 1．具有低功耗运行模式：在工作时可以自动关闭数码管和液晶屏，以低功耗方式运行。 2．风向传感器风杯采用碳纤维材料，强度高，起动好技术指标测量范围：风向：3（0～360°）精度 ± 3° 工作电源：AC 220V±20% 50HZ，直流12V、5V可选。记录间隔：1分钟～60分钟连续可调通讯接口： RS-232 工作环境温度： -20℃～50℃
	4	小风力发电机组（室外）	4	发电机形式：三相永磁同步发电机额定功率：300 W 最大输出功率500 W 额定电压：28 V 额定转数：400scr-035 r/min 起动风速： 2 m/s 工作风速：2-20 m/s 叶片数： 3片叶片回转直径：2.2 m 塔架高度：3 m 限速方式：偏侧式电机重量：15 kg 要求定子采用特殊磁路设计，有效降低发电机的阻转矩，转子使用高磁钕铁硼材料，使风机效率优于同类产品。要求叶片外型的技术曲线具有良好的气动性能，材料采用优质玻璃钢，具有起动早，抗大风能力强、效率高能特点，要求风力发电机整机配置优良，性能可靠，坚固耐用，美观大方。
	5	模拟风场试验台（室内）	3	模拟风场试验台采用组装式钢结构试验台外形尺寸：长（mm）×宽（mm）×高（mm）＝1800×800×1600（连屏高）试验台上电气控制屏的外形由生产厂根据实验要求设计。电源：三相五线 AC380 V±10% 50 Hz；每个试验台电气控制屏上要求安装： 1．鼓风机变频器及控制系统； 2．变频器频率显示表及频率调整旋钮：1套； 3．小风力发电机输出功率表：1只； 4．风速仪的风速显示表：1只； 5．风向仪的风向显示表：1只； 6．300W负载：1组（灯泡） 7．能断、合一组（两台）鼓风机的总开关：1只； 8．及开设实验所需的其他电气设备和器件
	6	变桨距双馈异步风力发电机组包括以下设备：（室内） ①、并网型绕线式双馈异步发电机 ②、模拟风力原动机 ③、增速齿轮箱 ④、变桨距风轮 ⑤、桨距调节系统 ⑥、偏航系统 ⑦、制动系统 ⑧、液压站系统 ⑨、底座框架	1	mp3制作主要性能指标：一、工作环境条件：环境温度：-10℃－40℃ 相对湿度：5%－95% 交流电源电压：220V/380V±10%，50Hz±1% 二、模拟风速风向范围精度及控制要求：风速范围：1米/秒～30米/秒风速精度：±0.5米/秒风向精度：±1.8° 切入风速： 3 m/s 额定风速： 11 m/s 切出风速：（10分钟平均值） 25 m/s 极端风速：（3秒最大值） 55.3 m/s 三、系统组成及主要技术参数说明如下： 1、并网型绕线式双馈异步发电机：额定功率： 15KW 额定转速：1000转/分转速范围： [750 – 1300] 转/分定子额定电压：690V 绕线转子开路电压：不低于800V （空间矢量控制和直接转矩控制）功率因数调节范围： 1/4 额定功率：功率因数 = 1 1/2 额定功率：功率因数 = 1 3/4 额定功率：功率因数 = 1
	6	续上页培训台变桨距双馈异步风力发电机组包括以下设备：（室内） ①、并网型绕线式双馈异步发电机 ②、模拟风力原动机 ③、增速齿轮箱 ④、变桨距风轮 ⑤、桨距调节系统 ⑥、偏航系统 ⑦、制动系统 ⑧、液压站系统 ⑨、底座框架	1	额定功率：功率因数 = 1 2、模拟风力原动机直流电机功率： 20kW 在风场风速作用下模拟风轮运行工况的系统执行工业控制标准和满足风电实验调节控制要求。 3、增速齿轮箱将低转速的机械能转变成高转速的机械能。齿轮级数： 3 齿轮传动比率：1：89.5 最大负载：20kW 4、变桨距风轮风轮具有集中变桨控制的叶片及对应的调桨轴承和轮毂组成。调桨轴承用螺栓联结在轮毂上；叶片由玻璃纤维制成，并由聚酯材料加固，采用螺栓联结在叶片轴承上，能顺时针转动。实验室净高5米，这些叶片的长度根据风机所安装的实验室高度确定。每一个叶片由两个半壳与中间的支承梁组成；叶片通过叶根螺栓与调桨轴承连结，从而允许叶片转动。 5、桨距调节系统叶片桨距角通过机舱内的液压系统来调节，该系统允许每个叶片在 0°至 +90°范围内进行独立调桨，同时它还为风轮制动系统和机舱偏航刹车系统提供压力。 6、偏航系统偏航系统有两个主要的功能：使风轮准确对风；电缆缠绕时的自动解缆。风机的偏航系统由两个偏航减速机组成，用以驱动固定于塔筒顶部的偏航轴承，从而使机舱转动。这些偏航减速机由几部分组成，易于安装拆卸，不需要维护和加注油脂。偏航减速机由电压 380V的鼠笼电机驱动，通过逐级调节电压来实现柔性启动和停止。该偏航减速机装有电磁刹车系统，在失电情况下制动。偏航减速机和制动器均有热保护和磁保护。偏航系统还装有 4个主动式液压制动卡钳，在偏航减速机不工作的情况下用来避免风机机舱的摆动。 7、制动系统叶片是风机的主要制动系统。除了在超强风状况下以外，风机只需将三个叶片转至顺桨位置即可停机。三片独立的液压调桨系统能够使风机在很短
	6	续上页变桨距双馈异步风力发电机组包括以下设备：（室内） ①、并网型绕线式双馈异步发电机 ②、模拟风力原动机 ③、增速齿轮箱 ④、变桨距风轮 ⑤、桨距调节系统 ⑥、偏航系统 ⑦、制动系统 ⑧、液压站系统 ⑨、底座框架	1	的时间内停止以避免风机的超负荷运转。即使风机与电网断开，也不锁定转子：这意味着它可以以很小的转速自由转动，避免风机负载。风轮只在维护状态下，或者按紧急按钮时才长时间被锁定。在第二种情况下，经过一段时间的迟延，通过顺桨降低风轮转速后，制动器开始制动 8、液压站系统液压站系统要求为油缸和制动器提供驱动压力。液压系统由电动机、油泵、油箱、过滤器、管路及各种液压阀等组成。油缸主要是用于驱动变桨距风轮的变距机构。 9、底座框架底座框架由主框架和发电机框架组成：主框架用来支撑整个机舱的重量，并将载荷传递给塔筒。主框架支撑风轮、主轴和轴承、齿轮箱、液压系统、减速机和偏航系统等部件的重量，机舱的主框架包括右主梁、左主梁、用于安装偏航系统的基座三个部分组成，发电机框架（也称机舱的后部框架）是主框架的延伸，用螺栓与主框架连接。该框架用于支撑发电机和机顶电气柜，由结构钢框架焊接制成。由两个主梁和两个横梁组成，主梁用于固定发电机，横梁用于连接主梁。底座框架设计与机组系统中采用的具体器件有关，最终确定结构尺寸及加工需要进行综合分析设计，结构要合理，强度要高，确保机组运行和学生实验的安全。
	7	模拟风力原动机变速调节系统控制柜（室内）	1	与功率为20kW直流低速电机配套：调速范围：经增速齿轮箱后为0–1800 转/分变速调节系统执行工业控制标准和满足风电实验调节控制要求。模拟风力原动机变速调节系统（即风机）的速度和功率是由变桨系统和功率设备共同控制的。（风机）停机时，叶片在 90º桨距位置避免承受风载。当（风机）准备开始发电时，叶片转为二度角以吸收最多的风能，转速逐步增加。当发电机的转速达到 800转每分钟时，风机并网发电。随着风速的增加，发电机的转速也在增加。（风
	7	续上页模拟风力原动机变速调节系统控制屏（室内）	1	机）将转子角速度调整到相应的转速，并使叶片保持 2º桨距角。当发电机达到额定速度时，功率控制设备通过增加转子扭矩使发电机的输出功率增加，直到发电机的输出功率达到智能电力电容器15 kW额定值。一旦发电机达到额定功率（基于风速），调桨系统就开始将叶片角度向 90º方向调节，以保持发电机转速为额定速度和输出功率最大。调桨系统会不断调节叶片角度，直到风速到达 25米/秒。此时，（风机）进入暂停状态，并将叶片桨距调节至 90º。因此，（风机）会一直以额定功率发电，直到风速达到出于安全考虑的切出风速时，风轮停止运转。全封闭组装式结构电气控制屏电源：三相五线 AC380 V±10% 50 Hz；外形尺寸：深（mm）×宽（mm）×高（mm）＝400×700×1800
	8	控制功率变频柜（室内）	1	控制功率变频柜（放置在塔筒底部即实验室地面控制柜内），配有一个带有 IGBT的四象限矢量调节的变频器，可以控制发电机向电网输送的有功功率和无功功率。变频器由下列元件组成：包含 IGBT的四象限转换器，一级串联直流电容器（最大 800-850 vdc），接触器，电气保护以及与并网和发电功能相关的控制装置。一个转换器通过滑环向转子注入电流，另一个（与电网相连）向电网注入转子与电容之间交换所得到的能量，而这些能量以连续电压的形式储存在一个电容组中。变频器的功能包括控制 IGBTs设备和管理电气测量与保护装置。这种控制由两台数字信号微处理器（DSP）实现的，它们并行工作，分别与各自的桥式整流器相连。电气设备包含：功率转换器、电网侧的转换器、转子侧的转换器、直流总线的电容器变频器的控制电路 IGBTs的控制卡变频器型式： IGBT基式激励前后功率变频器输入 /输出频率变化范围Hz： In [ 50Hz ±6%] Out [ 0→20Hz] 额定功率：9kVA 输入电压：690V
	8	续上页控制功率变频柜（室内）	1	输出过氧化氢浓度测定电压：725V 输入电流：12A 输出电流：12A 响应速度：<300us 全封闭组装式结构电气控制屏电源：三相五线 AC380 V±10% 50 Hz；外形尺寸：深（mm）×宽（mm）×高（mm）＝400×700×1800
	9	地面控制器柜（室内）机舱控制器小柜（机舱内）	1+1	本系统包含两个相互连接的控制器，一个位于塔筒底部的控制单元中（地面控制器装在实验室地面控制柜内），另一个置于机舱内部（机顶控制器装在机舱控制柜内）。功率控制器位于地面控制器内，它控制功率电子设备（“控制功率变频柜”见上页）。本柜为功率和控制单元，监控风机所有的功能以优化其在所有风速下的运行。概括如下：并网之前的转速同步。允许阵风时加速的转速控制。 PLC安装在控制柜的电路板上，监控风机所有部件的功能。如果有不恰当的操作，它将把风机设置为紧急模式。控制系统的处理器及其输入/输出设备从风机接收不同的信号，计算出最佳控制策略，并向执行器（电机、电子阀、继电器……）发出相应的指令，使风机安全运转并获得最大的能量。控制器的主要功能如下：机舱的对风偏航和塔筒电缆的解缆。液压系统：控制液压组件，给调桨系统、刹车系统和偏航系统提供压力。环境传感器的检测：风速、风向和温度。齿轮箱机械零部件和油站的检测。塔筒振动的监测。功能检测，并网和脱网控制。控制无功功率。控制风机的转速和有功功率。（叶片）调桨轴承的定位和检测。警报和运行模式的启动和控制。与中控室进行数据交换。记录运行小时数和可利用率。控制风机参数。地面控制柜内安装有触摸屏，用来监控和操作风机（人机界面）。这个屏幕允许进入手动模式，
	9	续上页地面控制器柜（室内）机舱控制器小柜（机舱内）	1+1	这样风机不同的子系统可以被激活和停止，使运行维护风机时的测试更简便。同时，可以在机顶控制器连接一个便携式屏幕，用来显示和实现风机的各项功能。全封闭组装式结构电气控制屏电源：三相五线 AC380 V±10% 50 Hz；外形尺寸：深（mm）×宽（mm）×高（mm）＝400×700×1800
	10	并网开关柜（室内）	1	双馈发电机系统实现“软”并网功能的开关柜。通过 “电网同步”程序，在发电机定子电压的幅值和相位与电网一致，在零电流时通过本开关柜接入电网。全封闭组装式结构电气控制屏电源：三相五线 AC380 V±10% 50 Hz；外形尺寸：深（mm）×宽（mm）×高（mm）＝400×700×1800
	11	中控台（微机控制室内）电力测量仪表、计算机系统	1	中控台包括模拟风场控制、微机和电测仪表中控台采用组装式钢结构试验台外形尺寸：长（mm）×宽（mm）×高（mm）＝1800×800×1800 试验台上电气控制屏的外形尺寸由生产厂根据实验要求设计。电源：三相五线 AC380 V±10% 50 Hz；试验台电气控制屏上要求安装： 1．变频器频率显示表及频率调整旋钮：6套； 2．小风机输出功率表：4只； 3．风速仪的风速显示表：4只； 4．风向仪的风向显示表：4只； 5．300W负载：3组（灯泡） 6．能断、合两台鼓风机的总开关：3只； 7．采用PLC系统，以太网，串口。系统可以通过远程操控，选配一套组态软件，提供标准的编程接口。 8．可视化控制软件：1）所有智能化器件的调试软件 2）主控系统PLC的开发软件 3）人机操作系统的组态软件（可选）4）第三方开发软件接口。
	12	载人平台（室内）	1	要求站立16个学生，适合观察机架上的设备，并有进出小门、上下楼梯和人员防坠落措施。

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建议标段	序号	设备名称	数量	技术性能要求	备注
	《风力发电实验室》项目建设要求			1、风力发电实验室是要求建设一个符合风力发电专业和实际风电专业教学要求的风力发电实验系统。因为本项目是一个综合实验系统，不是单纯的采购设备，所以参加本项目的投标建设单位必须完成项目的全部建设工作，整个项目建设必须全部符合招标文件附录中“风力发电实验室建设方案”和开设“实验项目”的要求和采购设备的技术指标要求。 2、所有电气设备均要求：①、满足国家标准及行业标准；②、满足电气设备安全标准；③、提供主要设备说明书，屏、柜和箱内布置图、接线图。 3、安装要求：①、符合机电设备安装规程；②、满足电气设备安装、验收规范；③、进行电气设备单体设备试验、分系统试验和交接试验并符合《电气设备试验规程》的要求。
	1	模拟风场风力源系统（室外）	1	由一个无级可变风速及连续可变任意设定风向的风力源系统（与并网型双馈风力发电机组配套实验）和三组无级可变风速及连续可变风向的风力源系统（与小型风力发电机组配套实验）组成的一个满足大、小型风电机组实验技术要求的综合风力源系统，包括： ①、大功率高效低噪声混流式鼓风机 ②、鼓风机变位装置。 ③、鼓风机变频器及控制系统 ④、风速测量仪 ⑤、风向测量仪 ⑥、机电设备（包括安装电线电缆）等 ⑦、设备安装（详见附录） ⑧、设计安装中要求充分考虑可变风向的风力源系统对实验人员的人身和设备安全注：ⅰ、还应考虑配置开设实验所需的其他电气设备和器件。ⅱ、同时必须满足附录中“风力发电实验室建设方案”的要求
	2	风速测量仪（室外）	4	要求用于测量和记录风速，可以循环记录存储8000条风速历史纪录。具有高亮度数码管、液晶屏双屏显示和键盘；还可以与计算机进行通讯，将记录的风速数据下载到计算机中，进行观察分析。要求具备以下特点： 1．具有低功耗运行模式：在工作时可以自动关闭数码管和液晶屏，以低功耗方式运行。 2．风速传感器风杯采用碳纤维材料，强度高，起动好。技术指标测量范围：风速：0～40m/s 精度 ±0.3m/s 工作电源：AC 220V±20% 50HZ，直流12V、5V可选。记录间隔：1分钟～60分钟连续可调灌肠袋通讯接口： RS-232 工作环境温度： -20℃～50℃
	2	续上页风速测量仪（室外）	4
	3	风向测量仪（室外）	8	要求用于测量和记录风向，可以循环记录存储1000条风向历史纪录。具有高亮度数码管、液晶屏双屏显示和键盘；还可以与计算机进行通讯，将记录的风向数据下载到计算机中，进行观察分析。要求具备以下特点： 1．具有低功耗运行模式：在工作时可以自动关闭数码管和液晶屏，以低功耗方式运行。 2．风向传感器风杯采用碳纤维材料，强度高，起动好技术指标测量范围：风向：3（0～360°）精度 ± 3° 工作电源：AC 220V±20% 50HZ，直流12V、5V可选。记录间隔：1分钟～60分钟连续可调通讯接口： RS-232 工作环境温度： -20℃～50℃
	4	小风力发电机组（室外）	4	发电机形式：三相永磁同步发电机额定功率：300 W 最大输出功率500 W 额定电压：28 V 额定转数：400scr-035 r/min 起动风速： 2 m/s 工作风速：2-20 m/s 叶片数： 3片叶片回转直径：2.2 m 塔架高度：3 m 限速方式：偏侧式电机重量：15 kg 要求定子采用特殊磁路设计，有效降低发电机的阻转矩，转子使用高磁钕铁硼材料，使风机效率优于同类产品。要求叶片外型的技术曲线具有良好的气动性能，材料采用优质玻璃钢，具有起动早，抗大风能力强、效率高能特点，要求风力发电机整机配置优良，性能可靠，坚固耐用，美观大方。
	5	模拟风场试验台（室内）	3	模拟风场试验台采用组装式钢结构试验台外形尺寸：长（mm）×宽（mm）×高（mm）＝1800×800×1600（连屏高）试验台上电气控制屏的外形由生产厂根据实验要求设计。电源：三相五线 AC380 V±10% 50 Hz；每个试验台电气控制屏上要求安装： 1．鼓风机变频器及控制系统； 2．变频器频率显示表及频率调整旋钮：1套； 3．小风力发电机输出功率表：1只； 4．风速仪的风速显示表：1只； 5．风向仪的风向显示表：1只； 6．300W负载：1组（灯泡） 7．能断、合一组（两台）鼓风机的总开关：1只； 8．及开设实验所需的其他电气设备和器件
	6	变桨距双馈异步风力发电机组包括以下设备：（室内） ①、并网型绕线式双馈异步发电机 ②、模拟风力原动机 ③、增速齿轮箱 ④、变桨距风轮 ⑤、桨距调节系统 ⑥、偏航系统 ⑦、制动系统 ⑧、液压站系统 ⑨、底座框架	1	mp3制作主要性能指标：一、工作环境条件：环境温度：-10℃－40℃ 相对湿度：5%－95% 交流电源电压：220V/380V±10%，50Hz±1% 二、模拟风速风向范围精度及控制要求：风速范围：1米/秒～30米/秒风速精度：±0.5米/秒风向精度：±1.8° 切入风速： 3 m/s 额定风速： 11 m/s 切出风速：（10分钟平均值） 25 m/s 极端风速：（3秒最大值） 55.3 m/s 三、系统组成及主要技术参数说明如下： 1、并网型绕线式双馈异步发电机：额定功率： 15KW 额定转速：1000转/分转速范围： [750 – 1300] 转/分定子额定电压：690V 绕线转子开路电压：不低于800V （空间矢量控制和直接转矩控制）功率因数调节范围： 1/4 额定功率：功率因数 = 1 1/2 额定功率：功率因数 = 1 3/4 额定功率：功率因数 = 1
	6	续上页培训台变桨距双馈异步风力发电机组包括以下设备：（室内） ①、并网型绕线式双馈异步发电机 ②、模拟风力原动机 ③、增速齿轮箱 ④、变桨距风轮 ⑤、桨距调节系统 ⑥、偏航系统 ⑦、制动系统 ⑧、液压站系统 ⑨、底座框架	1	额定功率：功率因数 = 1 2、模拟风力原动机直流电机功率： 20kW 在风场风速作用下模拟风轮运行工况的系统执行工业控制标准和满足风电实验调节控制要求。 3、增速齿轮箱将低转速的机械能转变成高转速的机械能。齿轮级数： 3 齿轮传动比率：1：89.5 最大负载：20kW 4、变桨距风轮风轮具有集中变桨控制的叶片及对应的调桨轴承和轮毂组成。调桨轴承用螺栓联结在轮毂上；叶片由玻璃纤维制成，并由聚酯材料加固，采用螺栓联结在叶片轴承上，能顺时针转动。实验室净高5米，这些叶片的长度根据风机所安装的实验室高度确定。每一个叶片由两个半壳与中间的支承梁组成；叶片通过叶根螺栓与调桨轴承连结，从而允许叶片转动。 5、桨距调节系统叶片桨距角通过机舱内的液压系统来调节，该系统允许每个叶片在 0°至 +90°范围内进行独立调桨，同时它还为风轮制动系统和机舱偏航刹车系统提供压力。 6、偏航系统偏航系统有两个主要的功能：使风轮准确对风；电缆缠绕时的自动解缆。风机的偏航系统由两个偏航减速机组成，用以驱动固定于塔筒顶部的偏航轴承，从而使机舱转动。这些偏航减速机由几部分组成，易于安装拆卸，不需要维护和加注油脂。偏航减速机由电压 380V的鼠笼电机驱动，通过逐级调节电压来实现柔性启动和停止。该偏航减速机装有电磁刹车系统，在失电情况下制动。偏航减速机和制动器均有热保护和磁保护。偏航系统还装有 4个主动式液压制动卡钳，在偏航减速机不工作的情况下用来避免风机机舱的摆动。 7、制动系统叶片是风机的主要制动系统。除了在超强风状况下以外，风机只需将三个叶片转至顺桨位置即可停机。三片独立的液压调桨系统能够使风机在很短
	6	续上页变桨距双馈异步风力发电机组包括以下设备：（室内） ①、并网型绕线式双馈异步发电机 ②、模拟风力原动机 ③、增速齿轮箱 ④、变桨距风轮 ⑤、桨距调节系统 ⑥、偏航系统 ⑦、制动系统 ⑧、液压站系统 ⑨、底座框架	1	的时间内停止以避免风机的超负荷运转。即使风机与电网断开，也不锁定转子：这意味着它可以以很小的转速自由转动，避免风机负载。风轮只在维护状态下，或者按紧急按钮时才长时间被锁定。在第二种情况下，经过一段时间的迟延，通过顺桨降低风轮转速后，制动器开始制动 8、液压站系统液压站系统要求为油缸和制动器提供驱动压力。液压系统由电动机、油泵、油箱、过滤器、管路及各种液压阀等组成。油缸主要是用于驱动变桨距风轮的变距机构。 9、底座框架底座框架由主框架和发电机框架组成：主框架用来支撑整个机舱的重量，并将载荷传递给塔筒。主框架支撑风轮、主轴和轴承、齿轮箱、液压系统、减速机和偏航系统等部件的重量，机舱的主框架包括右主梁、左主梁、用于安装偏航系统的基座三个部分组成，发电机框架（也称机舱的后部框架）是主框架的延伸，用螺栓与主框架连接。该框架用于支撑发电机和机顶电气柜，由结构钢框架焊接制成。由两个主梁和两个横梁组成，主梁用于固定发电机，横梁用于连接主梁。底座框架设计与机组系统中采用的具体器件有关，最终确定结构尺寸及加工需要进行综合分析设计，结构要合理，强度要高，确保机组运行和学生实验的安全。
	7	模拟风力原动机变速调节系统控制柜（室内）	1	与功率为20kW直流低速电机配套：调速范围：经增速齿轮箱后为0–1800 转/分变速调节系统执行工业控制标准和满足风电实验调节控制要求。模拟风力原动机变速调节系统（即风机）的速度和功率是由变桨系统和功率设备共同控制的。（风机）停机时，叶片在 90º桨距位置避免承受风载。当（风机）准备开始发电时，叶片转为二度角以吸收最多的风能，转速逐步增加。当发电机的转速达到 800转每分钟时，风机并网发电。随着风速的增加，发电机的转速也在增加。（风
	7	续上页模拟风力原动机变速调节系统控制屏（室内）	1	机）将转子角速度调整到相应的转速，并使叶片保持 2º桨距角。当发电机达到额定速度时，功率控制设备通过增加转子扭矩使发电机的输出功率增加，直到发电机的输出功率达到智能电力电容器15 kW额定值。一旦发电机达到额定功率（基于风速），调桨系统就开始将叶片角度向 90º方向调节，以保持发电机转速为额定速度和输出功率最大。调桨系统会不断调节叶片角度，直到风速到达 25米/秒。此时，（风机）进入暂停状态，并将叶片桨距调节至 90º。因此，（风机）会一直以额定功率发电，直到风速达到出于安全考虑的切出风速时，风轮停止运转。全封闭组装式结构电气控制屏电源：三相五线 AC380 V±10% 50 Hz；外形尺寸：深（mm）×宽（mm）×高（mm）＝400×700×1800
	8	控制功率变频柜（室内）	1	控制功率变频柜（放置在塔筒底部即实验室地面控制柜内），配有一个带有 IGBT的四象限矢量调节的变频器，可以控制发电机向电网输送的有功功率和无功功率。变频器由下列元件组成：包含 IGBT的四象限转换器，一级串联直流电容器（最大 800-850 vdc），接触器，电气保护以及与并网和发电功能相关的控制装置。一个转换器通过滑环向转子注入电流，另一个（与电网相连）向电网注入转子与电容之间交换所得到的能量，而这些能量以连续电压的形式储存在一个电容组中。变频器的功能包括控制 IGBTs设备和管理电气测量与保护装置。这种控制由两台数字信号微处理器（DSP）实现的，它们并行工作，分别与各自的桥式整流器相连。电气设备包含：功率转换器、电网侧的转换器、转子侧的转换器、直流总线的电容器变频器的控制电路 IGBTs的控制卡变频器型式： IGBT基式激励前后功率变频器输入 /输出频率变化范围Hz： In [ 50Hz ±6%] Out [ 0→20Hz] 额定功率：9kVA 输入电压：690V
	8	续上页控制功率变频柜（室内）	1	输出过氧化氢浓度测定电压：725V 输入电流：12A 输出电流：12A 响应速度：<300us 全封闭组装式结构电气控制屏电源：三相五线 AC380 V±10% 50 Hz；外形尺寸：深（mm）×宽（mm）×高（mm）＝400×700×1800
	9	地面控制器柜（室内）机舱控制器小柜（机舱内）	1+1	本系统包含两个相互连接的控制器，一个位于塔筒底部的控制单元中（地面控制器装在实验室地面控制柜内），另一个置于机舱内部（机顶控制器装在机舱控制柜内）。功率控制器位于地面控制器内，它控制功率电子设备（“控制功率变频柜”见上页）。本柜为功率和控制单元，监控风机所有的功能以优化其在所有风速下的运行。概括如下：并网之前的转速同步。允许阵风时加速的转速控制。 PLC安装在控制柜的电路板上，监控风机所有部件的功能。如果有不恰当的操作，它将把风机设置为紧急模式。控制系统的处理器及其输入/输出设备从风机接收不同的信号，计算出最佳控制策略，并向执行器（电机、电子阀、继电器……）发出相应的指令，使风机安全运转并获得最大的能量。控制器的主要功能如下：机舱的对风偏航和塔筒电缆的解缆。液压系统：控制液压组件，给调桨系统、刹车系统和偏航系统提供压力。环境传感器的检测：风速、风向和温度。齿轮箱机械零部件和油站的检测。塔筒振动的监测。功能检测，并网和脱网控制。控制无功功率。控制风机的转速和有功功率。（叶片）调桨轴承的定位和检测。警报和运行模式的启动和控制。与中控室进行数据交换。记录运行小时数和可利用率。控制风机参数。地面控制柜内安装有触摸屏，用来监控和操作风机（人机界面）。这个屏幕允许进入手动模式，
	9	续上页地面控制器柜（室内）机舱控制器小柜（机舱内）	1+1	这样风机不同的子系统可以被激活和停止，使运行维护风机时的测试更简便。同时，可以在机顶控制器连接一个便携式屏幕，用来显示和实现风机的各项功能。全封闭组装式结构电气控制屏电源：三相五线 AC380 V±10% 50 Hz；外形尺寸：深（mm）×宽（mm）×高（mm）＝400×700×1800
	10	并网开关柜（室内）	1	双馈发电机系统实现“软”并网功能的开关柜。通过 “电网同步”程序，在发电机定子电压的幅值和相位与电网一致，在零电流时通过本开关柜接入电网。全封闭组装式结构电气控制屏电源：三相五线 AC380 V±10% 50 Hz；外形尺寸：深（mm）×宽（mm）×高（mm）＝400×700×1800
	11	中控台（微机控制室内）电力测量仪表、计算机系统	1	中控台包括模拟风场控制、微机和电测仪表中控台采用组装式钢结构试验台外形尺寸：长（mm）×宽（mm）×高（mm）＝1800×800×1800 试验台上电气控制屏的外形尺寸由生产厂根据实验要求设计。电源：三相五线 AC380 V±10% 50 Hz；试验台电气控制屏上要求安装： 1．变频器频率显示表及频率调整旋钮：6套； 2．小风机输出功率表：4只； 3．风速仪的风速显示表：4只； 4．风向仪的风向显示表：4只； 5．300W负载：3组（灯泡） 6．能断、合两台鼓风机的总开关：3只； 7．采用PLC系统，以太网，串口。系统可以通过远程操控，选配一套组态软件，提供标准的编程接口。 8．可视化控制软件：1）所有智能化器件的调试软件 2）主控系统PLC的开发软件 3）人机操作系统的组态软件（可选）4）第三方开发软件接口。
	12	载人平台（室内）	1	要求站立16个学生，适合观察机架上的设备，并有进出小门、上下楼梯和人员防坠落措施。