风力发电实训室建设方案探讨

2014-05-09湖南理工职业技术学院湖南湘潭411200

山东工业技术 2014年21期

（湖南理工职业技术学院,湖南湘潭 411200）

随着国家对风力发电建设的大力支持，国家对人才的需要也快速增加。本文根据学校的实际情况，提出了创建风力发电实训室的建设方案，作为培养风电专业人才的硬件建设。

风力发电；实训室建设；方案

0 引言

风能作为永不枯竭的能源，大大超过水流能量，也大于固体、液体燃料能量的总和，由此预示着风电产业将有良好的发展前景。2020年我国风力发电总装机容量可达2000万千瓦。中国风力等新能源发电行业的发展前景十分广阔，预计未来很长一段时间都将保持高速发展，同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。风电场建设、并网发电、风电设备制造等领域成为投资热点，对风电的人才也快速增加，我校作为湖南省为数不多的培养风能专业人才的高职学院，建设好风力发电实训室极为重要。

1 风力发电实训室建设必须符合的总要求

风力发电实训室必须是建设一个满足风力发电专业教学要求的风力发电系统，包括具有无级可变风速及可任意连续可变风向的模拟风力源系统（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60度连续可变风向的模拟风力源系统（与小型风力发电机组配套实验）。由一套采用主动偏航齿轮驱动形式的、模拟大型变桨距变速恒频风力异步双馈发电机组、双PWM变流器、电气测控柜和中控台构成的风力发电教学实训系统，以及由三套小型风力发电机和配套仪器仪表所组成的一个符合大、小型风电机组实验技术要求的综合风力发电实验室，以满足学生教学实训要求。

2 实训基地布置

实训基地配有实验装置及检测仪器仪表，除了进行风能能教学实训任务，还可进行风能利用方面的科学研究与开发，也可对相关的企业进行人才培训。实训基地的建成将本地区乃至全省的新能源实训、科研中心，对新能源行业提供一个很好的教学，科研平台。风能实训基地建议选址在实训楼，楼顶空间，建筑面积为1000㎡。楼顶配备一块200㎡左右的空间，用来安装气象站、风力发电机。建设时禁止破坏建筑结构和防水。

3 实训室配置方案预算及功能介绍

实训室按四个实训室的建设方案，具体如下：

实训室名称配套设施数量预算金额风力发电基本原理实训室JBS-FL5风力发电、充电、逆变实训装置4 398000元风力发电控制原理实训室JBS-FX5风力发电控制系统实训装置1 381000元20kw风力发电离并网系统实训室JBS-20KW风力发电离并网系统 1 488000元风力发电机组拆装调试实训室JBS-czts20风力发电机拆装调试实训系统1 357000元

3.1 风力发电基本原理实训室

实验装置由被控对象和控制单元两部分组成，被控对象由风能发电装置组成。控制单元由可编程控制器、变频器、智能数字表、充电控制器、终端负载等组成。

风能装置采用鼓风机吹动风力发电机发电，鼓风机的转速由PLC通过变频器控制，以模拟不同风速下的发电效果，风力发电电机桨叶的角度根据风速的变化而变化。

3.2 风力发电控制原理实训室

此设备根据风力发电原理、风力发电机组系统组成、及风力发电机组运行过程进行设计开发，借鉴风力发电机组的机械结构和电控系统，并结合风力发电专业学习需要进行改进，解决了实训设备和实际设备脱离这一难题，可系统的进行风力风电各个阶段的实验，通过模块化的结构，增强了学生的动手能力。实训装置配置5个大型控制柜，学生可以在控制柜上完成对偏航、变桨、充电、逆变、负载整个流程的实验实训。主控系统由我公司自行研发，与风电场主控系统一致，可进行风电机组运行状态监测，故障诊断等功能。

4 基地建设的运行机制和保障机制

实训基地主要由学校建设，同时将调动其他社会力量共同参与；基地建设实行“一步规划，分期建设”的方法，基础设施建设、设备购置都将采取招标的方式；基地建设的资金采取当地政府拨一点、学校筹措一点，争取上级政府支持一点的原则；在今后的管理上，实行学校自主管理；在利益分配上，采取根据投资额进行利益分配的原则，切实调动各方面的投资积极性。