新型电力系统综合实训平台_储能装调运维实训系统

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新型电力系统综合实训平台

一、储能运行管理中心
1、工位
（1）尺寸：1900×700×700mm，采用可移动式柜体模块化设计；
（2）光洁平整，去除毛刺、锐边，无变形；
（3）喷涂无挂滴、条纹、起泡、桔皮、剥落、划伤等缺陷；
（4）无任何裸露焊接点；
（5）保证元器件不会互相干扰；
）6）铭牌需标注产品型号、出厂编号、产家、生产日期等；
2、智能监控模块
该模块采集电池管理系统、IO控制盒、智能电表、单相多功能电力仪表等数据，并以实时数据、图标的形式呈现。
（1）主板：EC3-1820V2NA(B)-E3854；
（2）内存：板载4G DD3L内存；
（3）接口：支持4个串口；键盘/鼠标多功能结接口；
（4）LAN：提供2个10/100/1000Mbps网络；
（5）串口屏：XG121STD01C；
（6）串口屏分辨率：800×600；
（7）串口屏尺寸：12.1寸；
（8）串口屏通讯：支持TTL/COMS，RS485；
3、并网配电模块
（1）尺寸：600×500×150mm，采用可拆卸式模块化设计；
（2）内置并网专用断路器、隔离刀闸、漏电保护器、双向智能电表等模块；
（3）支持并网箱装调实训，包括设备安装、设备接线、整机调试；
（4）隔离刀闸符合标准 GB 14048.3、IEC 60947-3；
（5）断路器符合标准 IEC 60947-2；
（6）额定电压：230V；
（7）额定绝缘电压：500V；
（8）最大工作电压(V)：440V；
（9）最小工作电压(V)：12V；
（10）有正向、反向有功电能量计量功能，并可以据此设置组合有功电能量；
4、变流器模块
（1）额定电池电压：24V DC；
（2）额定功率：3000W；
（3）峰值功率：6000W；
（4）波形：纯正弦波；
（5）交流输入电压：230VAC±5%；
（6）频率：50Hz/60Hz；
（7）电池正常电压：24VDC；
（8）电池浮充电压：27.4VDC；
（9）电池过充保护：30VDC；
（10）工作温度：-10℃-50℃；
（11）支持RS485监控功能；
5、数据采集模块
（1）启动电压：24V DC；
（2）最大测量电流：5A；
（3）等级：0.5；
（4）通讯形式：RS485；
（5）显示方式：LCD液晶显示；
6、通讯模块
该模块主要由串口服务器组成，分别采集BMS、单相多功能电力仪表、PCS、IO控制盒的数据。
（1）工作电压：DC 5V-36V;
（2）工作电流：90mA@12；
（3）网口规格：RJ45、10/100Mbps；
（4）串口规格：RS485，3线（A+,B-,GND）；
（5）串口波特率：600-921.6K（bps）；
（6）校验位：None、Even、Odd；
（7）静电防护：空气±15KV，接触±8KV；
（8）IP获取方式：静态IP、DHCP；
（9）配置方式：软件配置、网页配置；
7、储能模块
（1）储能电池
1）标称容量：32Ah；
2）标称电压：3.2V；
3）满充电压：3.65V；
4）满放电压：2.5V；
5）持续充电电流：16A；
6）持续放电电流：16A；
7）最大充电电流：32A；
8）最大放电电流：32A；
9）数量：8块；
（2）电池管理系统
1）工作电压：24V DC±15%
2）待机功耗：≤3W;
3）电池检测节数：4-12节；
4）电压检测范围：1V-5V;
5）电压检测精度：±8mV；
6）温度检测节数：1-12节；
7）温度检测范围：-20℃-120℃；
8）温度检测精度：±1℃；
9）均衡方式：主动均衡；
10）组端电压采集范围：0V-200V;
11）组端电流采集：分流器采集；
12）通讯方式：RS485一路，CAN一路；
13）DOUT输出：2路；
14）DIN输入：2路；
8、储能运行管理实训软件
本软件能够实时采集储能运行管理平台的状态信息、保护信息、开关信息，通过能量管理策略对该平台进行管控，以保证系统的安全、稳定、有效运行。软件主要分为实时监控和地址设置两部分，监控部分通过与电表、IO控制器、变流器、电池管理系统通讯实现对整体电路状态、各个节点关键数据和器件运行模式的监视，以及对整体电路通断和运行模式控制；地址设置主要是设置工控机与上位机的通讯地址。
（1）实时监控：
1）储能电池：采集包括单体电池电压、单体电池温度、单体电池SOC状态、单体电池SOH状态、电池堆电压、电池堆电流、电池堆温度、电池堆SOC状态、电池堆SOH状态等。
2）电池管理系统（BMS）：采集包括均衡模块状态。
3）变流器（PCS）：采集包括电压、电流、功率、离并网状态、运行状态、设备状态；控制综合运行模式设置、电池优先级设置、电池充电电流设置、并网功能设置等。
4）电网侧（电表）：采集包括电压、电流、功率、正向电量、反向电量。
5）负载测（电流电压组合表）：采集包括各路负载功率、耗电量、电压、电流。
6）线路通断（IO控制盒）：采集输入点的线路通断、控制输出点的接触器线圈吸合。
（2）地址设置
设置以储能运行管理中心作为从站与其他主站通讯时的地址设置。
二、负载及控制中心
1、信息处理模块
（1）PLC
1）CPU:1215C DC/DC/Rly；
2）2个PROFINET端口；
3）机载I/O：14个24VDC数字输入，10个DO继电器2A，2AI 0-10VDC,2AO 0-20mA DC;
4）电源：直流20.4-28.8V DC;
5）程序存储器/数据存储器：125KB;
6）额定电流：500mA；
（2）触摸屏
1)分辨率：800×480；
2)色度：256K色（彩色）；
3)背光灯：LED;
4)接口：RS485/USB/LAN（SD卡、CAN预留）；
5)在线连接（同时）：485：8个/Ethernet：32个；
6)项目文件大小：30MB;
7)Flash存储：2GB;
（3）IO拓展模块
1）产品编号：6ES7222-1HF32-0XB0;
2）数字输出SM 1222,8DO,继电器2A；
3）电源：20.4V-28.8V DC；
4）输入电流：120mA；
5）功率损失：4.5W；
6）防护等级：IP20；
7）尺寸：45×100×75mm；
（4）485拓展模块
1）Communication Board CB1241，RS-485,接线盒，支持自由端口；
2）输入电流：50mA;
3）功率损失：1.5W；
（5）手持式数据模拟终端
1）可模拟时间、天气、人口密度、压力、温度、湿度、数字信号等18个常规参数；
2）具有自定义参数设置空间6个；
3）通讯输出支持Modbus-RTU通讯协议；
4）可支持双通道通讯；
2、数据采集模块
（1）单相多功能电力仪表
1）启动电压：24V DC；
2）最大测量电流：5A；
3）等级：0.5；
4）通讯形式：RS485；
5）显示方式：LCD液晶显示；
（2）LORA
1）供电范围：DC 5-36V；
2）发射功率：20dBm（100mW）；
3）灵敏度：-140dBm；
4）工作温度：-40℃~85℃；
5）相对湿度：95%无凝结
6）通讯方式：RS485。
（3）光照温湿度传感器
1）直流供电：10-30VDC；
2）湿度精度：±3%RH（60%RH，25℃）；
3）温度精度：±0.5℃（25℃）；
4）光照强度精度：±7%（25℃）；
5）输出信号：RS485；
6）工作环境：-40℃~+60℃，0%RH~95%RH（非凝露）；
7）光照强度量程：0-20万Lux。
（4）温振变送器
1）供电：DC10-30V；
2）功耗：0.1W（DC24V）；
3）防护等级：IP67；
4）频率范围：10-1600Hz；
5）振动速度测量范围（mm/s）：0-50；
6）振动速度测量精度（mm/s）：±1.5%FS（@1KHz，10mm/s）；
7）工作环境：-40℃~+80℃
（5）空气质量变送器
1）直流供电：10-30V；
2）功耗：0.5W；
3）PM2.5/PM10/PM1.0分辨率：1ug/m³；
4）PM2.5测量范围：0-1000ug/m³；
5）温度范围：-40℃~80℃；
6）湿度范围：0%RH-100%RH；
7）预热时间：≤2min；
8）相应速度：90s；
9）工作环境：-20℃~+60℃，0%RH~95%RH（非凝露）；
3、集中控制模块
（1）接触器
1)控制电压：DC24V；
2)机械寿命：107；
3)电寿命：1.2×106；
4)额定工作电流：12A。
5)额定工作电压：220V。
（2）继电器
1)控制电压：DC24V；
2)机械寿命：107；
3)电寿命：105；
4)最大开关电流：3A；
5)最大开关电压：250VAC/30VDC；
6)触点数量：4路。
4、用能模块
（1）充电桩
1）输出电压：220V;
2）输出电流：8A/16A;
3）充电桩负载额定功率：200W~300W；
（2）五色灯（带蜂鸣）
1)主体尺寸：210mm*7mm*17.4mm。
2)灯珠类型：2835灯珠。
3)灯珠数量：12珠/条。
4)电压：220V。
5)功能：红灯、黄灯、绿灯、蓝灯、白灯、带蜂鸣。
（3）风扇
1)电压220V。
2)频率：50/60Hz。
3)输入功率：68W。
4)输出功率：27W。
5)转速：2700/3000r/min。
6)绝缘等级：B。
（4）变频器
1)宽输入电压波动范围（±20%）。
2)内置RS485通讯，支持MODBUS-RTU通讯协议。
3)多路可编程输入输出端子。
4)控制方式多样：V/F控制、无PG矢量控制、V/F分离控制V/F控制。
5)启动转矩：0.5Hz，150%额定转矩。
6)调速范围：1:100。
7)稳速精度：±0.5%。
8)0.5Hz可控制电机150%额定转矩稳定运行。
9)无PG矢量控制（开环矢量控制）。
10)启动转矩：0.5Hz 180%额定转矩。
11)调速范围：1:200。
12)稳速精度：±0.5%。
13)转矩精度：±5%。
14)转矩响应：＜20ms。
15)额定功率：0.4kW
（5）三相电机
1)功率：25W。
2)电压：3PH220（三相）。
3)转向指示：3色4区域圆盘。
（6）执行器
1）型号：SBZ230-40;
2）输出力矩：40N.M;
3）外形尺寸：190×100×50mm；
4）角行程：0-90°;
5）运行时间：80-130s；
6）工作电压：AC 220V；
7）控制类型：模拟量。
三、可再生能源发电中心
1、组件装调模块
（1）光伏支架
1）材质：C型钢；
2）最大体积：2.3m×0.6m×1.2m；
3）支架角度可调范围：10°-25°；
（2）光伏组件
1）额定功率：90W；
2）输出电压：18V；
3）输出电流：5A；
4）数量：4块;
（3）多能互补调节模块
1）采用可拆卸式模块化设计；
2）有汇流箱、风光互补控制器、模拟输出模块组成；
3）汇流箱内置熔断器、防反二极管、断路器、浪涌保护器等模块；
4）支持汇流箱装调实训，包括元器件安装、标识标志粘贴、整机调试等；
5）支持通讯装调实训，包括通讯参数设置和调试等；
6）支持风光互补装调实训，包括风力旋转测试、风光互补实验等；
7）输入路数：4路；
8）最大输出电流：DC 2.5A-3A；
9）额定电压：DC 20-200V；
（4）风力装配模块
1）采用可拆卸式模块化设计；
2）由风轮、发电装置、调向器、塔架组成；
3）额定功率：100W；
4）启动风速：2m/s；
5）安全风速：55m/s；
6）叶片数量：3片；
7）调速方式：自动调整迎风角度；
四、新型电力系统仿真规划设计软件
1、总体功能
（1）软件使用C#作为开发语言，My Sql作为为数据库并具有智慧新能源仿真规划软件著作权；
（2）与数据库的通讯方式为FTP模式；
（3）软件使用者通过对区域用能及可再生能源（包括风能、光能、生物质能及浅层地热能）的分析，在本软件中设计符合区域产耗能平衡设计方案，可进行风力电站的器件选型，光伏电站、浅层地热及生物质电站的容量计算等设计及布局，同时满足区域可再生能源供能的稳定性。
2、气象数据获取
软件数据库中保存有多种类型的气象数据作为区域能源模拟的气象凭据，并有所选地区的精确到每月的平均风速、等效风速、气温、湿度、大气压、本月太阳辐射平均值、每日太阳辐射时长等气象学关联数据。
建模仿真
（1）内置3种岛屿地图，支持区域模型参数设置；
（2）区域模型中，可显示不通过等高线的地形，可显示每方格区域的日照、风力、温度等修正参数；
（3）可模拟农业、工业、商业、住宅、公共事业用地、荒地等用地类型；
（4）内置光伏、风力、浅层地热、生物质发电4种发电设施的模型，通过产耗能的分析、电站的器件选型、参数设置、容量计算、合理的布局实现产能规划。
3、负载的模拟
（1）本软件可设计低层住宅、小高层住宅、高层住宅、高耗能工业、一般耗能工业、低耗能工业、写字楼、商场、酒店政府公建、交通枢纽、农居点、其它等建筑，可模拟。
（2）可对每种建筑类型进行建筑容积率、日用电时长、建筑面积、单位面积用电指标、每单位面积用电功率、每单位面积用能等参数设置。
4、发电量计算
（1）可实现光伏、风力、浅层地热、生物质产能模拟。
（2）根据光伏电站的有效面积占比、转换效率、发电系统整机转换效率、每日太阳辐射时长的变化，模拟光伏发电曲线。
（3）可根据风机的额定功率、每月风速变化、发电系统整机转化效率，模拟风力发电曲线。
（4）可根据模拟气候时段的温度的变化，模拟空调制冷制热需求，每天单位面积能够产生的地热能，模拟浅层地热功能。
（5）根据每年可提供的生物质、每天单位面积产生的能量计算生物质的总产能。
5、方案评价
（1）能够从光伏电站的安装倾角、太阳能选址、太阳能偏差、太阳能容量偏差等方面对光伏电站设计合理性进行评价。
（2）从风力发电方案的风机选型、风能选址偏差、风能容量偏差等方面评价风力发电部分设计的合理性。
（3）从浅层地热方案的地热选址、地热利用率方面评价浅层地热部分的合理性。
（4）从生物质方案的选址、生物质电站容量偏差安方面评价生物质发电部分设计的合理性。
（5）从供电不足天数、弃电天数综合评价整体区域能源平衡方案设计的合理性；
（6）从储能的波动率方面评价对储能电站的利用率；
（7）从风力电站与光伏电站的总容量比值来评价可再生能源的合理利用；
（8）从占地数量来评价可再生能源对土地的合理利用。
五、新型电力系统能源场站仿真运维软件
1、基于VeryEngine 引擎虚拟仿真软件平台开发，基于 Unity3D 引擎构建的，专门针对教学仿真软件进行优化的仿真软件快速开发平台；
2、基于VR 虚拟现实技术的系统，依托电脑，实现电站运维实训效果；
3、支持以三维仿真演示，结合文字进行示范教学；
4、支持人性化的操作方式，简便、快捷、明了。有充分的提示引导信息，如高亮物体结合说明文字提示下一步操作；
5、支持智能考核，案例中包含物品选择等多种交互方式，并对学生的每一步操作的正确性、规范性、安全性进行自动计分；
6、支持加密方式可选，提供注册文件、加密狗、网络三种可选解密方式，由用户任意选择其中一种；
7、支持自主开发：所有能够由用户自定义的参数均应向用户开放，如说明文字等，均采用EXCEL 表驱动；
8、支持虚拟场景：以真实 10MWp 集中式地面光伏电站为蓝本，模拟真实电站的运行环境，包括天气、地形、道路、树木等环境背景，以及电站发电区、电站升压区、电站综合楼（监控室、工具室）等设备设施；
9、模型要求精致，其中关键设备要求精度达到零件级，如光伏组件、直流汇流箱、逆变器、箱变等；
10、支持软件实训，内容包括：光伏支架、光伏组件、逆变器、直流配电柜、箱式变电站巡检、检修等训练；
11、支持通过放大、缩小、旋转等操作，多层面、多视角、观察设备结构，支持场景漫游模式，通过键盘鼠标以第一人称模式完成。
六、耗材
1、导线；
2、光伏专用线缆；
3、MC4接头；
4、通讯线缆；
5、号码管；
6、冷压端子管型、U型；
7、缠绕管；
8、扎带；
9、PVC管与适配接头；
10、镀锌管与适配接头；
11、包塑金属管与适配接头；
12、安装螺丝。
七、工具
1、各类螺丝刀；
2、工具刀
3、各类六角扳手；
4、各类套筒；
5、剥线钳；
6、斜口钳；
7、冷压端子钳；
8、活动扳手；
9、焊接套件；
10、钳形万用表；
11、管钳；
12、MC4接头专用工具、MC4扳手。

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