[发明专利]智能微网控制实训装置

说明书

本发明公开了一种智能微网控制实训装置，包括模拟光照模块、光伏电池板模块、风力发电机模块、微网控制集成系统以及工作台，光伏电池板模块与光伏板伺服电机连接，接近传感器监测光伏电池板是否转动到极限位置，三相交流异步电机固定在桌面上，减速机安装在三相交流异步电机上，三相交流异步电机通过同步带轮驱动外转子发电机；微网控制集成系统中储能装置、逆变器与工作台面固定，电压电流组合传感器通过螺栓固定于工作台面，功率传感器通过U型导轨固定于工作台面。本发明的智能微网控制实训装置可以进行多项分布式新能源电网应用方面的实训，模拟太阳能跟踪发电、风力发电、能耗监测及电网投切等实践教学，激发学生的学习和研究兴趣。

技术领域

本发明属于电气、机电一体化类专业实验教学装备，具体地说，是一种智能微网控制实训装置。

背景技术

太阳能跟踪发电及风力发电目前是分布式新能源发电领域的研究热点，太阳能跟踪发电原理、系统结构、风力发电系统结构及并网工作原理等方面的内容，是分布式新能源发电系统领域的重点与难点。对于高等院校本专科学生而言，单纯的课堂讲解较为抽象空洞，且难以理解。为学生提供一个分布式太阳能跟踪发电及风力发电实训教学平台，不仅可以帮助学生形象地理解分布式新能源发电系统的原理、结构及特点，更能激发学生的学习和研究兴趣。

国内在新能源发电系统实训教学平台的研究方面也做了很多工作，总体来说可分为三大类：第一类是太阳能光伏发电实训教学平台，这类平台一般都占有较大的阳光光照面积，通过太阳能电池板发电并储能，逆变后为阻性负载消耗，强调太阳能发电的工作原理说明，不具备跟踪发电功能；第二类是风力发电实训教学平台，这一类平台主要进行风力发电原理的解释说明。第三类是风光互补竞赛平台，在高等职业院校应用较为广泛，重点关注的是设备的机械装配、PLC程序设计及人机界面的设计，对于分布式太阳能发电、风力发电的原理、结构等知识并未重点关注。同时，前面三类实训教学设备一般规模较大，学生在教学过程中能全员参与深入实训的机会不多。

发明内容

发明目的：本发明主要解决了前项所提及的问题，该实训装置采用微型光伏跟踪发电系统、风力发电系统、储能系统、检测系统以及投切系统等构成一套小规模的分布式新能源控制实训装置，该装置对于本科及高等职业院校相关专业而言是具有典型意义的训练平台，同时也将有力地推动分布式新能源网络的发展，具有较好的应用前景和推广价值。

技术方案：

一种智能微网控制实训装置，包括模拟光照模块、光伏电池板模块、风力发电机模块、微网控制集成系统以及工作台，所述模拟光照模块包含卤素射灯、运动模组、模组伺服电机、支架、第一联轴器；所述光伏电池板模块包含光照跟踪传感器、光伏电池板、箱架、接近传感器、光伏板伺服电机、第二联轴器；所述风力发电机模块包含外转子发电机、同步带轮、三相交流异步电机、减速机；所述微网控制集成系统包含储能装置、逆变器、功率传感器、电压电流组合传感器、工业铝型材框架及相关接线等；所述工作台包含线排端子、线槽、桌面、桌架、万向轮；所述运动模组包括一个滑台、一组同步轮带、一套工业铝型材基座、一只原点位置传感器、两只极限位置传感器、两套轴承机构，其中一套轴承机构的轴具有凸出，两套轴承机构固定于工业铝型材基座两端，同步轮带以轴承机构为框架固定，滑台固定于同步轮带，实现往复运行，原点位置传感器安装于各个运动模组中间位置，两个极限位置传感器分别安装于运动模组的左右行程极限位置；卤素射灯固定在运动模组的滑台上，运动模组装配安装在所述支架上，支架固定在桌面上，模组伺服电机通过第一联轴器与运动模组轴承机构一端的凸出轴配合安装；光照跟踪传感器安装在光伏板模块的顶端，光伏电池板模块通过第二联轴器与光伏板伺服电机连接，光伏板伺服电机固定在箱架上，箱架通过螺栓固定在桌面上，箱架顶部平面为半圆，接近传感器均布在箱架顶部平面的半圆圆周上，监测光伏电池板是否转动到极限位置，三相交流异步电机固定在桌面上，所述减速机安装在三相交流异步电机上，三相交流异步电机通过同步带轮驱动所述外转子发电机；微网控制集成系统中储能装置、逆变器通过2020工业铝型材框架与工作台面固定，电压电流组合传感器通过螺栓固定于工作台面，功率传感器通过U型导轨固定于工作台面。