Оснащенность кафедры Контент страницы АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ "Smart Grid" - Power with Brains (ESG 1 Smart Grid, EWG 1 Wind power plants, EPH 2 Advanced photovoltaics, EUG 3 Pumped storage power plant), Lucas-Nülle, Германия, 2013 г. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Защитные реле - автономная защита от токовой перегрузки с различными характеристиками срабатывания Силовой коммутатор - автоматическое и ручное включение и выключение напряжения (управляющее напряжение: 24В; номинальный рабочий ток: 16A). Трёхфазный измерительный прибор с логгером - измерения и индикация всех важных параметров сети. Программное обеспечение SCADA позволяет выводить на дисплей все измеряемые величины, а также создавать и анализировать «активно-адаптивные сети» (Smart Grid). Программное обеспечение - контроль, управление и сбор данных технических процессов в режиме реального времени, может использоваться для автоматического управления процессами генерации и распределения энергии, планирования и оптимизации режима работы. Модель высоковольтной линии 150 км: сопротивление фазы 3,6 Oм; индуктивность фазы 115 мГ; ёмкость фазы: линия-линия 2x150 нФ, линия-земля 2x0,55 мкФ; макс.приемная мощность 1 кВт; напряжение: 3x400 В, 50/60 Гц; ток: 2 A. ВОЗМОЖНОСТИ Состав оборудования комплекса позволяет изучать (самостоятельно программируя центр управления интеллектуальной энергосистемы) алгоритмы работы сетей SmartGrid с управляемыми потребителями и генерацией на основе возобновляемых источников энергии (электромеханические модели ветроэлектрической станции и гидроаккумулирующей электростанции, физическая модель солнечной электростанции). НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО Исследование задач управления гибридными энергетическими комплексами в составе ВЭС, ГАЭС, СЭС и управляемых потребителей. Моделирование процессов производства, передачи и распределения энергии в интеллектуальных сетях: Разработка алгоритмов оперативных переключений на сборных шинах; Изучение трехфазных линий (напряжения линии, работающей без нагрузки; падение напряжения в линии; сдвиг по фазе в линии; максимальная токовая защита линий электропередачи с выдержкой времени); Комплексные потребители, измерение потребления энергии и контроль пиковой нагрузки; Ручная и автоматическая компенсация реактивной мощности; Управление ветроэлектрическими станциями; Управление сетевыми фотоэлектрическими станциями; Управление синхронными генераторами гидроаккумулирующих электростанций.ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ EPH 2 Advanced photovoltaics, Lucas-Nülle, Германия, 2013 г. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Симулятор солнечной батареи (напряжение холостого хода 23 В; ток короткого замыкания 2 A; подключаемый байпасный диод 40 ВA). Солнечная батарея (напряжение холостого хода 21 В; ток короткого замыкания 650 мA; макс. мощность: 10 Вт) с эмулятором положения солнца, позволяющим с помощью регулировки угла наклона следить за положением солнца в течение года. Автономный инвертор (мощность 275 ВA; КПД 93%; защита от перегрева и перегрузки, короткого замыкания и изменения полярности). Сетевой инвертор (входное напряжение 45-135 В; выходное напряжение 230 В / 50 Гц; мaкс. входной ток: 5A; КПД: 95,5%; выходная мощность 300 Вт). Контроллер заряда (ток заряда и разряда 10 A; подключение солнечного генератора, аккумулятора, нагрузки постоянного тока). Аккумуляторная батарея 12 В, 7 Ач. ВОЗМОЖНОСТИ Тренажерная система позволяет выполнять приближенную к практическим условиям имитацию траектории движения солнца. Благодаря этому в лаборатории можно проводить эксперименты с помощью эмуляторов, создавая натуральные условия. С помощью оборудования стенда можно ознакомиться с принципами работы солнечных батарей, моделировать фотоэлектрическую систему при работе на автономную нагрузку и/или на аккумулятор энергии, моделировать режим работы сетевой фотоэлектрической станции. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО Исследование задач проектирования и эксплуатации автономных и сетевых солнечных электростанций. Ознакомление с принципом действия солнечных элементов: Исследования по оптимальной ориентации солнечных модулей; Снятие энергетических характеристик солнечного модуля; Ознакомление с последовательными, параллельными и другими схемами соединений солнечных батарей; Исследование принципа действия шунтирующих диодов; Устройство автономной сети с аккумулятором; Исследование фотоэлектрических установок, работающих параллельно с сетью; Определение КПД сетевого инвертора. ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА EWG 1 Wind power plants, Lucas-Nülle, Германия, 2013 г. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Трехфазная многофункциональная электрическая машина (номинальное напряжение 400/230 В, 50Гц; номинальный ток 2,0 A; номинальное число оборотов: 1400 мин-1; номинальная мощность: 0,8 кВт; cos φ 0,75). Контроллер асинхронного генератора двойного питания (управляющий прибор с двумя управляемыми трехфазными инверторами; эксплуатация асинхронного генератора с двухсторонним питанием в сверхсинхронном и подсинхронном режимах; автономная регулировка реактивной и полезной мощности, частоты, напряжения; автоматическая синхронизация с сетью). Имитатор сетевых ошибок содержит следующие характеристики оснащенности: регулируемая продолжительность прорыва сети 50мсек до 1000мсек; регулировка симметричных и несимметричных случаев сетевых ошибок. ВОЗМОЖНОСТИ Комплект оборудования обеспечивает изучение современных ветроэлектрических установок с генераторами двойного питания. Вращающий момент на ветровой турбине можно эмулировать близко к реальным условиям с помощью машины постоянного тока и программы WindSim. Связь с персональным компьютером обеспечивает во время экспериментов простое обслуживание и визуализацию. Возможность эмулировать в лаборатории такие же условия, как и в реальных ветроэлектрических установках: Достоверная эмуляция ветра и геометрии лопастей; Автоматическое регулирование числа оборотов и вращающего момента в зависимости от скорости ветра и угла поворота лопасти ветроколеса; Изменение скорости ветра во времени; Регистрация механических и электрических параметров. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО Исследование задач проектирования и эксплуатации ветровых электростанций. Ознакомление с принципом действия ветроэлектрических установок с генераторами двойного питания: Изучение конструкции и принципа действия ветроэлектрических установок; Проработка физических основ преобразования энергии "от ветра к валу"; Исследование конструкции и принципа действия асинхронизированного синхронного генератора; Регулирование выходного напряжения и частоты генератора в зависимости от скорости ветра; Определение оптимальных рабочих точек при изменяющемся ветре; Исследование поведения ветроэлектрической установки при аварийных ситуациях (коротких замыканиях) в сети.ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД ГИДРОАККУМУЛИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ EUG 3 Pumped storage power plant (Продвинутая фотовольтаика), Lucas-Nülle, Германия, 2013 г. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Мультифункциональное реле пригодно для управления, защиты и контроля генераторов. Функции управления: автоматическая синхронизация; автоматическая регулировка мощности; автоматическое распределение эффективной и реактивной мощности (функции защиты). Блок управления гидроаккумулирующей электростанцией позволяет осуществлять управление и наблюдение за учебной системой "Насосная аккумулирующая электростанция с помощью программы SCADA. Трехфазная синхронная машина с цилидрическим ротором (номинальное напряжение 400/230В, 50Гц; номинальный ток 1,5A; номинальное число оборотов 1500 мин-1; номинальная мощность 0,8кВт; cos φ 0,8-1,0). Синхронизирующий блок имеет следующий состав: синхронизирующий дисплей (3 лампы) для индикации напряжения и фазового сдвига; измеритель нулевого напряжения; измеритель двойной частотности; измеритель двойного напряжения; цифровой синхроноскоп. ВОЗМОЖНОСТИ На гидроаккумулирующих электростанциях электроэнергия накапливается путем преобразования в потенциальную энергию воды и после преобразования этой потенциальной энергии в электрическую снова возвращается в сеть. В связи с ростом доли электроэнергии, производимой за счет возобновляемых источников, они являются необходимыми и незаменимыми аккумуляторами энергии в интеллектуальных сетях высокого качества. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО Исследование задач эксплуатации гидроаккумулирующих электростанций. Ознакомление с принципом действия гидроаккумулирующих электростанций: Пуск и синхронизация синхронной электрической машины; Ручное регулирование мощности: в генераторном и двигательном режиме; Полуавтоматическое регулирование активной и реактивной мощности; Режимы гидроаккумулирующих электростанций в интеллектуальных сетях; Автоматическая компенсация колебаний активной и реактивной мощности.ЛАБОРАТОРНЫЙ КОМПЛЕКС "ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ" НЭЭ1-МФЭСЭ-С-Р "Модель фотоэлектрической солнечной электростанции", НЭЭ2-ВЭГ-Н-Р "Натурная модель ветроэлектрогенератора", НПЦ "Учебная техника", Россия, 2010 г. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Состав лабораторного стенда "Натурная модель ветроэлектрогенератора": натурный аналог ветроэлектрогенератора (10 В, 0,1 А, диаметр рабочего колеса 0,22 или 0,31 м); измерительные преобразователи и приборы; напольный вентилятор. Потребляемая мощность - не более 60 ВА. Состав лабораторного стенда "Модель фотоэлектрической солнечной электростанции ": блок фотоэлектрического модуля (20 В, 0,35 А, 4,8 Вт); измерительные преобразователи и приборы; контроллер заряда-разряда (75 В, 1 А, КПД 97,5 %, защита от перегрузки и обратной полярности); емкостной накопитель (28 Ф, 12 В). Потребляемая мощность - не более 7000 ВА. ВОЗМОЖНОСТИ Функциональные возможности комплекса позволяют знакомиться с энергетическими характеристиками солнечных и ветровых энергоустановок, влиянием на них внешних факторов, режимами работы солнечных и ветровых электростанций, работающих в энергосистемах различной мощности (от автономных потребителей до работы в условиях единой энергосистемы) и особенностями управления ими. Возможность изучить: вольт-амперные и энергетические характеристики фотоэлектрического модуля; зависимости энергетические характеристики солнечного модуля от освещенности и угла падения на его поверхность лучей света; температурные зависимости солнечного модуля; осуществлять моделирование режимов работы автономной фотоэлектрической солнечной системы; рабочие характеристики ветродвигателя; зависимости коэффициента использования энергии ветра ветродвигателя в различных условиях работы. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО Исследование основных энергетических характеристик солнечных и ветровых энергоустановок: определение зависимостей мощности синхронного генератора и момента ветротурбины от частоты вращения при постоянной скорости ветра; снятие зависимости частоты вращения ветротурбины от скорости ветра, при постоянном сопротивлении нагрузки; определение зависимости мощности синхронного генератора от скорости ветра при постоянной частоте вращения ветротурбины; определение зависимости частоты вращения ветротурбины от скорости ветра при максимальном значении мощности синхронного генератора; снятие вольт-амперной и энергетической характеристики фотоэлектрического модуля при различных значениях освещённости; снятие характеристик фотоэлектрического модуля от угла падения на его поверхность лучей света; снятие зависимости максимальной мощности фотоэлектрического модуля от его температуры.АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ НЭЭ1-ВЭУ-С-К "Электромеханическая модель ветроэлектроустановки", НПЦ "Учебная техника", Россия, 2010 г. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Электромашинный агрегат: машина постоянного тока (90 Вт, 220 В, 0,56 А, 1500 мин-1); машина переменного тока (100 Вт, 220 В, cos φ 1,0, 1,4 А, 1500 мин-1). Тиристорный преобразователь (450 В, 40 А, защита от перегрузки по току, напряжение управления 10 В). Автономный инвертор (10...15 В, 10 А, 50 Гц, КПД 90 %, на выходе - модифицированная синусоида). Активная нагрузка (3 фазы, 50 Вт, 220 В, 0,25 А). Контроллер заряда-разряда (75 В, 1 А, КПД 97,5 %, защита от перегрузки и обратной полярности) Емкостной накопитель (600 Ф, 12 В). ВОЗМОЖНОСТИ Лабораторные стенды по ветроэнергетике позволяют изучать рабочие характеристики ветродвигателя; зависимости коэффициента использования энергии ветра ветродвигателя в различных условиях работы; режимы работы ветроэлектроустановок, включающих непосредственно связанный с сетью асинхронный, синхронный генератор или синхронный генератор, связанный с сетью через вставку постоянного тока и инвертор; моделировать режимы работы ветроэнергоустановки, работающей на автономного потребителя. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО Ознакомление с принципом ветроэлектрических установок, работающих в автономном режиме и параллельно с сетью: снятие режимных характеристик ветроэлектроустановки, работающей на изолированную нагрузку; снятие режимных характеристик ветроэлектроустановки, включающей непосредственно связанный с сетью синхронный или асинхронный генератор; снятие режимных характеристик ветроэлектроустановки, включающей синхронный генератор, связанный с сетью через вставку постоянного тока и инвертор; снятие режимных характеристик автономного инвертора ветроэнергоустановки; моделирование режимов работы автономной ветроэнергоустановки. 27.02.2019 17:57