鲁班工坊实验室建设需求

鲁班工坊实验室建设需求一、需求清单序号设备名称数量单位1仿真发电机组1套2仿真油气水系统1套3微机调速系统1套4微机励磁系统1套5发电机LCU系统1套6发电机保护测控系统1套7并网开关柜1套8电力监控管理系统1套9光伏发电实验装置1套10分布式光伏发电工程训练装置1套11智能微电网实验装置1套12新能源发电监控管理系统1套二、主要技术指标1.电力系统自动化实训室序号设备名称技术要求数量1仿真发电机组（1）仿真同步发电机①仿真同步发电机额定功率：≥2kW，仿真功率:≥20MW；②发电机额定电压：AC400V，仿真额定电压：≥10.5kV；③额定功率因素：0.8（滞后）；④额定转速：1500r/min；⑤励磁方式：他励、自并励、三次谐波；（2）原动机要求：仿真原动机额定功率：≥3kW，仿真功率：≥30MW。（3）机座结构要求：钢结构机座，强度要求能承受仿真机组的稳态运行和暂态运行试验的震动不变形基础上增加50%的安全裕量；机座要求设计减震装置、定位固定支撑柱、用于移动的高强度万向轮、定向轮、转动部分安装防护罩、不锈钢推杆。（4）机组速度传感器：1000线增量型光电编码器。（5）仿真发电机组尺寸（高×宽×深）：约720mm×450mm×1070mm。1套2仿真油气水系统（1）系统屏参数：屏为钢结构，马赛克面板，雕刻20MW水轮机典型油气水系统图、油气水屏侧面为实训接线面板。（2）油、气、水系统阀门及发电机各部分温度，通过开关量、模拟量变化传输到发电机现地控制单元。并可设立各种仿真故障，传输到现地控制单元。（3）油、气、水系统的主要油泵/水泵/空压机/重要阀门可实现就地/远方启停/开关操作，马赛克屏上有相应状态显示。可手动操作启动系统，也可一键顺控启动油气水系统。（4）用灯带显示油汽水的流动状态，如油泵启动，阀门开启，有灯带显示油的流通。（5）监控画面上每台机油气水系统有完整监控功能，包括远方启动泵机，开关阀门，压力投自动等功能。（6）油气水的逻辑体现在开停机中，如油气水压力流量不达标，开机闭锁等。（7）控制器：要求采用PLC控制系统，模拟量输入≥13个，开关量输入≥48个，开关量输出≥48个。PLC采集傍通阀、蝶阀、导叶开度指示、导叶开度限制、冷却水、发电机温度、油压、油温、制动闸等元件的状态信号。在发电机开机、运行、停机整个工作过程中采集必需的运行条件信号实现有效的模拟控制。（8）人机界面：≥10英寸触摸屏，功能要求包括：手动/自动控制方式切换；主阀开启/关闭功能；状态实时显示：发电态、空载态、空转态、停机态、主阀、技术供水投入、冷却水正常、调相运行、机组检修、制动投入、主阀密封、锁锭投入、技术供水失压、事故跳闸、油位告警、剪断销剪断、机械过速、轴瓦温度异常、发电机温度异常、气罐压力异常、集水井水位高限；集水井水位监测画面；发电机温度监测画面（铁芯稳定、定子温度、温度保护跳闸整定值设定）；技术供水水压监测画面；气罐压力监测画面（1#，2#低压储气罐压力监测、调相储气罐压力监测）；油位监测画面（添加油箱、上导油箱、下导油箱、溢油箱）；空气冷却器监测画面；轴瓦温度监测画面（上导轴瓦、推力轴瓦、下导轴瓦、水导轴瓦）。（9）通信协议：ModBus-RTU、ModBus-TCP。（10）柜体尺寸（高×宽×深）：≥2200mm×2600mm×600mm。1套3微机调速系统(1)功率：≥3kW。(2)精度：频率跟踪范围Fg≥50±5（Hz），功角测量精度：≥1°。(3)功率调整：调整范围Yg=0～100%，手动/自动/远动调整方式。(4)控制器：要求采用PLC控制系统，响应文件提供具体品牌型号。(5)全数字原动机驱动系统：①输入电压和输出功率：3相，UN，380至480V，+10%/-15%，≥3kW；②频率：50/60Hz±5%；③功率因数：COSφ=0.98；④效率(额定功率下)：≥98%；⑤输出电压：0至UN，三相；⑥输出频率：0至500Hz；⑦电机控制：标量和矢量控制；⑧转矩控制：转矩阶跃上升时间：额定转矩下<10ms，非线性：额定转矩下+5%；⑨速度控制：静态精度：电机额定转差的20%，动态精度：1%s，100%转矩阶跃；⑩要求响应文件提供全数字原动机驱动系统品牌型号。(6)人机界面:≥10英寸触摸屏；测量仪表参数及通信传输参数：电网频率、机组转速、功角等。(7)通信接口：RS485，以太网口。(8)支持通信协议：ModBus-RTU、ModBus-TCP、Profinet。(9)实验接线面板要求：开放发电机组一次主接线、开放调速器输入输出信号，用于学生完成实验接线和功能测试。(10)实训接线面板要求：开放发电机组一次主接线、开放调速器输入输出信号，用于学生完成实验接线和功能测试。(11)外观结构工艺要求：①屏正面为“电气设备组件区”，采用钢化玻璃前门，按电力工业产品设计要求安装实训用的电气二次设备组件，所有组件按嵌入式设计安装。屏上二次设备组件的安装符合工业工艺及产品标准，同时符合实训项目中典型电气控制电路原理和安装接线要求；②屏左侧面的设计要求：屏体左侧实训功能区采用铝合金，雕刻屏前正面电气设备组件相对应的接线示意图，采用高可靠性护套座及护套线，所配线数量满足实训要求。电气设备组件与安全插座用≥1.5mm²多股铜芯导线连接；③屏后面的设计要求：屏后门内为“电气电路安装工艺实训区”。由上中下垂直布置四周折边的钢板组成。每块钢板组件的左侧安装铰链，使钢板组件能转动90°。钢板组件合上时，可用钥匙锁上。在该实训区域内，必须对应屏前正面电气设备组件的位置装配安装工艺实训接线端子排，对应端子排印制设备组件器件图，并印上相应设备组件器件的端子编号和安装单位号。电气设备组件与实训端子采用≥1.5mm²多股铜芯塑料导线连接。屏前电气设备组件与屏内实训工艺安装区接线端子间的连接导线必须通过每块钢板组件的左侧安装铰链的位置，不影响钢板组件的90°转动。在本区域内学生通过在接线端子排上安装接线，可完成自动装置综合技能实训项目的电气接线；④柜体：采用C型钢型材工业柜，尺寸（高×宽×深）：≥2200mm×800mm×600mm。(12)要求响应文件中提供微机调速系统外观图。(13)要求响应文件提供发电厂自动化仿真系统调速控制软件软件著作权证书扫描件。1套4微机励磁系统（1）额定容量：≥1kVA。（2）发电机电压调节精度：≥0.5%。（3）发电机电压调节范围：20-130%。（4）励磁控制方式:恒IL、恒UF、恒Q、试验方式。（5）励磁保护要求：过励限制（反时限）、欠励限制、伏赫限制、过压限制、强励。（6）灭磁方式：跳灭磁开关灭磁，逆变灭磁。（7）控制器：要求采用PLC控制系统，响应文件提供具体品牌型号。（8）人机界面：≥10英寸触摸屏。（9）通信接口：RS485，以太网口。（10）支持通信协议：ModBus-RTU、ModBus-TCP、Profinet。（11）励磁电源：他励、自并励、三次谐波，提供励磁主变压器。（12）外观结构工艺要求①屏正面为“电气设备组件区”，采用钢化玻璃前门，按电力工业产品设计要求安装实训用的电气二次设备组件，所有组件按嵌入式设计安装。屏上二次设备组件的安装符合工业工艺及产品标准，同时符合实训项目中典型电气控制电路原理和安装接线要求；②屏左侧面的设计要求：屏体左侧实训功能区采用铝合金，雕刻屏前正面电气设备组件相对应的接线示意图，采用高可靠性护套座及护套线，所配线数量满足实训要求。电气设备组件与安全插座用≥1.5mm²多股铜芯导线连接；③屏后面的设计要求：屏后门内为“电气电路安装工艺实训区”。由上中下垂直布置四周折边的钢板组成。每块钢板组件的左侧安装铰链，使钢板组件能转动90°。钢板组件合上时，可用钥匙锁上。在该实训区域内，必须对应屏前正面电气设备组件的位置装配安装工艺实训接线端子排，对应端子排印制设备组件器件图，并印上相应设备组件器件的端子编号和安装单位号。电气设备组件与实训端子采用≥1.5mm²多股铜芯塑料导线连接。屏前电气设备组件与屏内实训工艺安装区接线端子间的连接导线必须通过每块钢板组件的左侧安装铰链的位置，不影响钢板组件的90°转动。在本区域内学生通过在接线端子排上安装接线，可完成自动装置综合技能实训项目的电气接线。④柜体：采用C型钢型材工业柜，尺寸（高×宽×深）：≥2200mm×800mm×600mm。（13）要求响应文件提供发电厂自动化仿真系统励磁控制软件软件著作权证书扫描件。1套5发电机LCU系统（1）同期控制系统由微机准同期装置、系统主控制器（PLC）、智能电量监测仪、模拟表头、人机界面、按钮、指示灯、控制回路、断路器、控制软件、实训面板等组成，符合10kV、20MW三相同步发电机组典型LCU屏设计要求，具有微机自动准同期和手动准同期的完整功能和灯光音响信号系统。（2）准同期并网系统：同期方式切换开关；工业级微机准同期装置（液晶显示、中文界面）；MZ-10同期表；断路器控制回路、同期继电器等。（3）主控制器：PLC控制系统。（4）增频/减频、增磁/减磁调节。（5）自动发电控制（AGC）。（6）空转/空载/并网三种启动方式。（7）准同期装置电路波形观测：并网断路器两侧电压波形、矩形波、三角波。（8）人机界面：≥10英寸触摸屏。（9）人机界面功能要求：系统开机/停机操作；事故复归；机组运行状态（空转令、空载令、发电令）设置与切换；状态显示：开机准备、已储能、开技术供水、分技术供水、95%Ne未达速、35%Ne未达速、制动投入、制动复归、事故拒动、导叶开度增减、励磁增减、并网、灭磁开关、调速器、起励、自动同期投入、主阀全开、远方；运行参数监测：发断保护电压、机组转速、导叶开度、励磁电流、励磁电压、有功实发值/设定值、无功实发值/设定值；告警信息画面：紧急停机按钮动作；停机过程中剪断销剪断；轴承油位过低、冷却水中断延时、轴承温度过高、电气事故、电气过速115%，且调速器装置电气事故、机组过速155%；自动发电控制界面；开机准备状态条件检测画面；停机态条件检测画面；空转态条件检测画面；空载态条件检测画面；发电态条件检测画面。（10）通信接口：RS485，以太网口。（11）支持通信协议：ModBus-RTU、ModBus-TCP、Profinet。（12）实验接线面板：开放手动、自动准同期系统接线。（13）实训接线面板：开放手动、自动准同期系统接线。（14）外观结构工艺要求①屏正面为“电气设备组件区”，采用钢化玻璃前门，按电力工业产品设计要求安装实训用的电气二次设备组件，所有组件按嵌入式设计安装。屏上二次设备组件的安装符合工业工艺及产品标准，同时符合实训项目中典型电气控制电路原理和安装接线要求；②屏左侧面的设计要求：屏体左侧实训功能区采用铝合金，雕刻屏前正面电气设备组件相对应的接线示意图，采用高可靠性护套座及护套线，所配线数量满足实训要求。电气设备组件与安全插座用≥1.5mm²多股铜芯导线连接；③屏后面的设计要求：屏后门内为“电气电路安装工艺实训区”。由上中下垂直布置四周折边的钢板组成。每块钢板组件的左侧安装铰链，使钢板组件能转动90°。钢板组件合上时，可用钥匙锁上。在该实训区域内，必须对应屏前正面电气设备组件的位置装配安装工艺实训接线端子排，对应端子排印制设备组件器件图，并印上相应设备组件器件的端子编号和安装单位号。电气设备组件与实训端子采用≥1.5mm²多股铜芯塑料导线连接。屏前电气设备组件与屏内实训工艺安装区接线端子间的连接导线必须通过每块钢板组件的左侧安装铰链的位置，不影响钢板组件的90°转动。在本区域内学生通过在接线端子排上安装接线，可完成自动装置综合技能实训项目的电气接线。④柜体：采用C型钢型材工业柜，尺寸（高×宽×深）：≥2200mm×800mm×600mm。（15）要求响应文件提供发电厂自动化仿真系统同期控制软件软件著作权证书扫描件。1套6发电机保护测控系统故障录波分析功能，8组录波数据，循环存储64次记录。液晶彩色显示每个波形记录保护启动前2个周波，启动后6个周波，共8个周波。每个周波记录16个采样点；全汉化菜单显示，多种事件记录查看分析故障（保护事件，录波事件，遥信事件，自检事件，遥控事件，功能事件；双通信功能：RS485通信，网口TCP/IP。测量显示及精度：U/I0.2级，P/Q0.5级，电能1级，F0.01Hz；谐波测量：ABC三相电压、三相电流的总畸变率（THD）,1-15次分次谐波的幅值计算；人机界面：4.3寸分辨率为480*272彩色LCD显示器,液晶可以直观显示一次模拟主接线图；面板带有单独分合闸按键，可以就地通过装置面板分合闸按键进行分合闸操作。装置带有检修硬压板，可以合上检修压板，进行现场检修维护，不用人为定值每个功能退出；中英文界面可以随意切换，培养学生调试英文界面的习惯。①屏正面为“电气设备组件区”，采用钢化玻璃前门，按电力工业产品设计要求安装实训用的电气二次设备组件，所有组件按嵌入式设计安装。屏上二次设备组件的安装符合工业工艺及产品标准，同时符合实训项目中典型电气控制电路原理和安装接线要求；②屏左侧面的设计要求：屏体左侧实训功能区采用铝合金，雕刻屏前正面电气设备组件相对应的接线示意图，采用高可靠性护套座及护套线，所配线数量满足实训要求。电气设备组件与安全插座用≥1.5mm²多股铜芯导线连接；③屏后面的设计要求：屏后门内为“电气电路安装工艺实训区”。由上中下垂直布置四周折边的钢板组成。每块钢板组件的左侧安装铰链，使钢板组件能转动90°。钢板组件合上时，可用钥匙锁上。在该实训区域内，必须对应屏前正面电气设备组件的位置装配安装工艺实训接线端子排，对应端子排印制设备组件器件图，并印上相应设备组件器件的端子编号和安装单位号。电气设备组件与实训端子采用≥1.5mm²多股铜芯塑料导线连接。屏前电气设备组件与屏内实训工艺安装区接线端子间的连接导线必须通过每块钢板组件的左侧安装铰链的位置，不影响钢板组件的90°转动。在本区域内学生通过在接线端子排上安装接线，可完成自动装置综合技能实训项目的电气接线。④柜体：采用C型钢型材工业柜，尺寸（高×宽×深）：≥2200mm×800mm×600mm。要求投标文件提供（9）继电器基础实验仿真系统软件要求：①完整的虚拟电源：虚拟的三相电压源、电流源输出，且幅值相位完全独立调整。电压幅值的步长≤0.5V，电流幅值的步长≤0.01A，幅值或相位的改变可以通过按钮、输入值两种方式实现；②信号呈现方式：电源的电压电流以相量的方式呈现。继电器的电压电流以波形的方式呈现；③真实的数字继电器：继电器整定值根据计算结果可调整，电压幅值的步长≤0.5V，电流幅值的步长≤0.01A；④有效实验结果：虚拟接线将电源与继电器关联。继电器的动作结果取决于接线方式、电源的输出值与继电器的整定值；⑤多种形式的辅助功能：如记录继电器的动作值、返回值等；⑥动作值与返回值实验：在电流电压继电器实验模块中，进行动作、返回实验，记录返回系数；⑦动作区实验：在功率方向继电器，阻抗继电器实验中，进行动作区边界，最灵敏角、最小动作电流实验等；⑧时间实验：在重合闸继电器中，进行重合闸继电器充电条件，充电时间、重合闸整定时间实验。⑨仿真继电器种类包括：电流、电压、时间、中间、信号、反时限、功率方向继电器、阻抗继电器、重合闸继电器等。1套7并网开关柜1、模拟发电机并网断路器，具备手动，电动操作回路；2、模拟开关柜一次主电路接入低压电，要求表计电压、电流、功率、带电显示仪、通讯数据等能按10KV、20MW三相同步发电机组的实际情况显示对应参数，要求电流互感器和电压互感器等电气设备的符合相应要求。3、电能质量分析仪：三相I、U、MW、MVar、MVA、MWh、Mvarh、cosΦ、Hz测量；四象限电能计量；THDu、THDi、2-31次各次谐波分量；CF（电压波峰系数）、THFF（电话波形因子）、KF（电流K系数）、εu(电压不平衡度）、εi(电流不平衡度）计算；电网电压电流正、负、零序分量（含负序电流）测量；告警（过压、欠压、过流、不平衡），三相电流波形、三相电压波形实时监测。4、柜体：采用低压电力柜，尺寸（高×宽×深）：≥2200mm×800mm×600mm。1套8电力监控管理系统1、监控硬件要求：（1）总控台必须装设电源控制盒、实现总电源启停控制和紧急停机。（2）总控台工艺：机身材质：SPCC冷压钢板，立柱钢板厚度不小于1.5mm,侧板钢板厚度不小于1mm,台面钢板厚度不小于1.2mm;处理工艺：脱脂、脱磷、静电喷涂、采用符合SGS要求的环保塑粉。长×宽×高：不小于2400mm×900mm×750mm，监控台美观，大气，色调与系统屏协调。（3）监控计算机配置：工控机，配置不低于：4U、19″标准上架整机/I5-9500/16G内存/1T硬盘/ATX250W电源/带DVD-ROM光驱/键盘及鼠标，除主板自带外露接口外，还引出4个COM(主板自带2个，共引出6个COM)、6个USB（前2后4）、1个LPT。(主板自带5个PCI、1个PCI-E*1（PCI-E*4插槽)、1个PCI-E*16扩展槽位）；显示器：22寸液晶显示器；（3）监控网络同时采用有线、无线两种通信网络，软件配置无限时、无限点硬件加密狗，可以构建C/s网络结构，扩展至少100个网络节点。2、监控软件要求：（1）具备SCADA/AGC的功能；（2）发电厂一次系统组态；（3）要求实时监测机组油气水系统、调速系统、励磁系统、发电厂电气一次系统运行工况；（4）实时监测和管理系统智能单元：机组调速系统、励磁系统、LCU；（5）可以保存各种实验试验数据，打印数据表格和潮流分布等；（6）以实时曲线、历史曲线、棒图、报表等多种形式组态系统电压、电流、功率、电能等电参数；（7）系统不同运行方式的远动调整，断路器跳合闸遥控；（8）进行发电机的增，减频控制、升降压控制；（9）可以保存各种实训试验数据，打印数据表格和潮流分布等；（10）发电机出口电能质量监测：三相电流、电压谐波，不平衡度等；3、虚拟变电站智能倒闸实训系统软件要求：（1）图形化组态变电站一次主接线，可以在组态界面上进行断路器、隔离开关、接地开关进行分、合闸操作；（2）仿真35kV变电站正常运行工况和各种故障工况；虚拟变电站母线带绝缘监察装置，主变低压侧、10kV所有出线可进行故障设置（包括单相接地故障、相间短路、三相短路）；（3）保护动作、保护拒动、控制回路断线等变电站事故工况模拟；（4）软件可以选择采用仿真数据（离线运行）或者实时数据（在线运行），实现变电站SCADA功能；（5）软件智能倒闸考核功能：实时监测倒闸操作过程，当学员出线倒闸错误时，立即发出声光告警，并对错误次数进行累计和存储，为教师对学员考核提供数据；（6）软件可以采用C/S网络结构配置主站和客户机，主站对客户机进行故障设置，实时监控管理与考核等功能；（7）仿真软件能开设的培训项目：系统正常停/送电操作；单相金属性接地故障仿真与处理；控制回路断线与相间短路故障的仿真与处理；保护拒动故障仿真与处理；线路倒闸操作；单母线倒闸操作；双母线倒闸操作；变压器倒闸操作。4、配套实验工具，实验导线，导线架，实验指导书等。1套2.新能源技术实训中心序号设备名称技术要求数量1光伏发电实验装置一、基本要求：装置由光伏电池板、模拟光源、环境传感器、双轴跟踪系统、控制器、离网逆变器、并网逆变器、蓄电池、测量仪表、负载等组成，可以组成完整的光伏离网发电系统和光伏并网发电系统，学生基于系统可以掌握典型光伏发电原理、光伏发电系统主要元件（光伏电池板、控制器、逆变器、蓄电池）的选型、安装与调试，双轴自动跟踪系统的原理与使用，亦可基于系统设计光伏发电双轴自动跟踪系统和光伏发电系统的监控系统。二、实验项目要求：太阳能电池特性测试与接线实验；环境对光伏发电影响实验；太阳能二维自动跟踪实验；光伏系统直接负载实验；光伏控制器使用与接线实验；控制器及蓄电池的保护实验；市电互补控制实验；离网型逆变器保护实验；光伏离网发电/并网发电实验；光伏发电系统监控实验；三、主要配置及技术参数要求：1.输入电源：AC380V±10%50Hz（三相五线制），输入功率：＜5kW。2.模拟光源①模拟光源功率：≥1000W；②光强度变化连续可调；③单采用模拟太阳灯，运行轨迹连续可调，可以模拟经度变化和纬度变化,采用二维运动机构；3.太阳能电池板及支架①单晶硅光伏模块功率：≥25W，4组；②光伏模块输出工作电压：≥18.72VDC；③光伏模块工作电流：≥1.33A；④4块太阳能板可以在一个平面，亦可以相互形成遮挡，遮挡面积可调；4.双轴跟踪系统①跟踪方式：双轴全自动跟踪；②精度：≥±0.5°；③水平回转角度：180°；④俯仰角度：90°；⑤控制器供电电源：DC24V；⑥电机供电电源：DC24V；5.电力蓄能单元①蓄电池类型：免维护胶体蓄电池；②蓄电池组容量:12V/18Ah；③蓄电池数量：1个；6.DC-AC逆变单元离网模块①直流输入电压：10.5～15.2VDC；②额定输出功率：≥300W；③输出电压：AC220V；④频率范围：50Hz；⑤工作效率：≥85%；⑥功率因数：>0.88；⑦波形失真率≤5%；⑧工作环境：温度-20℃～50℃；⑨相对湿度：﹤90﹪（25℃）；7.并网逆变器①直流输入电压：10.5-28VDC；②额定输出功率：≥120W；③输出电压：AC220V；④频率范围：≥50Hz；8.光伏控制器选用的元器件确保产品的稳定性。完善的保护功能，使得系统的可靠性更高（具有防雷、PWM卸载、太阳、防反充、过电压自动刹车、蓄电池反接和开路保护等完善的保护功能)。LCD液晶显示功能，可自由查看和设置各种运行参数。限压、限流充电方式，保证蓄电池始终处于最佳充电状态。两路直流输出，光控、时控、不间断输出，多种输出控制方式可供选择。采用PWM方式进行无极卸载，将多余的电能释放到卸荷器上，使蓄电池处在最佳的充电状态。铝合金外观设计，体积小，散热效果好。技术参数要求蓄电池额定电压12V风力发电机最大额定功率≥300W风机最大输入电流≥40A风机最大输入功率≥500W卸载开始电压（出厂值）14V卸载开始电流（出厂值）25A太阳能额定功率≥150W蓄电池过放保护电压11V蓄电池过放恢复电压12V输出保护电压16V光控亮太阳能电压可调（1V）光控灭太阳能电压可调（1.5V）1路输出额定输出电流10A2路输出额定输出电流10A1路输出控制方式（出厂值）3种方式可选（光控开关）2路输出控制方式（出厂值）3种方式可选（光控开，时控5小时关）卸载控制方式PWM脉宽调制显示方式LCD显示内容蓄电池电压、风机电压、光伏电压、风机电流、光伏电流、风机功率、光伏功率、以及过压、欠压、过载、短路、黑夜等多种工作状态工作温湿度范围-20～+55℃/35～85%RH（但无结露）静态电流20±2mA保护类型太阳能电池防反、太阳能电池防反接、蓄电池过充电、蓄电池过放电、蓄电池防反接、负载过载、防雷、风机限流、风机自动刹车和手动刹车通信功能RS_4859.环境传感器：温湿度传感器、照度传感器。10.PLC主机11.数显仪表2只直流电流表，2只直流电压表，1只交流电压表，1只交流电流表，都具备通讯功能，可供上位机软件监控数据。12.光伏仿真电源：600VA，DC0-17V/20A可调。13.交直流负载：交流风机、直流风机、可调大功率电阻、指示灯。14.监控系统：人机界面：10.1英寸；背光类型：LED；分辨率：1024*600；显示亮度：300cd/m2；输入电源：DC24V±20%DC；额定功率：≤6W；处理器：不低于4核800MHz；内存：256M；串口：COM1（RS232）\COM2（RS485）\COM3（RS485）；USB接口：1*USBHost；以太网口：1*10/100M自适应；15.电力柜尺寸：（高*宽*深）：≥2200mm*800mm*600mm。16.配套设备：实训指导书，实训导线，导线架等。1套2分布式光伏发电工程训练装置一、总体要求：“分布式光伏发电工程训练装置”由光伏发电电池教学考核组件及安装支架、模拟光伏电池组串教学考核组件、智能光伏汇流箱、光伏并网逆变器、开关、仪表、智能设故排故系统、光伏发电监控系统、光伏控制逆变柜等构成。装置可以通过智能设故排故系统设置典型分布式光伏发电系统故障，学员观测故障设置后的系统工况、通过实训装置开放的系统电路图和各检测点，排查故障，教师通过学员排查故障的正确率和效率对学员进行考核。二、实验项目要求：项目一、分布式光伏系统设备选型及电气图绘制任务1光伏组串与汇流箱、光伏逆变器的选择与配置；任务2绘制光伏电气系统图；任务3根据系统图绘制电气接线图；项目二、光伏对象的安装与接线任务1光伏组件的安装和倾斜角调整；任务2采用汇流箱的光伏发电系统接线；任务3光伏组件直连光伏逆变器的光伏发电系统接线；项目三、光伏发电系统调试任务1采用汇流箱的光伏发电系统通电调试；任务2光伏组件直连光伏逆变器的光伏发电系统通电调试；任务3光伏发电直流电能表、电能质量监测仪参数设置与调试；项目四、光伏监控系统设计与调试任务1基于触摸屏监控的光伏发电监控系统设计与调试运行；任务2基于组态软件的光伏发电监控系统设计与调试运行；系统故障排查考核项目考核项目1光伏电池组件开路；考核项目2光伏电池组件短路；考核项目3光伏电池组件接触不良；考核项目4光伏电池端子接反；考核项目5防雷模块损坏；考核项目6汇流箱保险丝烧坏；考核项目7逆变器无直流输入；考核项目8对地绝缘电阻过低；考核项目9接地电阻过高；考核项目10逆变器不并网；考核项目11电网电压超限；考核项目12智能光伏汇流箱通信故障；考核项目13光伏逆变器通信故障；考核项目14智能仪表通信故障；三、主要配置及技术参数要求1.输入电源：4P空气开关AC220V±10%50Hz，输入功率：＜3kW。2.模拟光伏电池组串教学考核组件：模拟550Wp光伏电池组件*6，模拟光伏组串输出电压DC0-230V连续可调。3.光伏发电电池教学考核组件及安装支架。光伏发电电池教学考核组件安装单元可实现光伏组件按标准要求安装搭建,安装支架、汇流箱、光伏专用电缆、可移动底座等。3.1技术参数装置采用全新单晶硅光伏电池组件，组件总功率。3.3kW(550W*6)，光伏组件技术参数如下：（1）最大功率：≥550W。（2）功率公差：≤0-+5W。（3）最大功率点工作电压VMPP：41.7V。（4）最大功率点工作电流IMPP：13.2A。（5）短路电流Isc：DC14A。（6）开路电压Voc：DC49.6V。（7）效率：≥21.3%。（8）玻璃：3.2mm，高透、AR涂层热强化玻璃。（9）封装材料：EVA。（10）边框：35mm铝边框。（11）接线盒：防护等级IP68。（12）电缆：4.0mm2,光伏专用电缆。3.2安装支架采用工业现场用的C型钢支架。3.3光伏专用电缆，采用4平方光伏专用电缆。4.智能光伏汇流箱参数4路输入，输入范围：DC0～±12A，RS485/ModBus-RTU协议，4800/9600/19200/38400bps。5.光伏并网逆变器分布式光伏发电系统广泛使用的组串式光伏并网逆变器，参数如下：（1）直流输入最大直流电压(V)：≥500。MPPT电压范围(V)： 120～450。启动电压(V)：120。额定输入电压(V)：400。每路MPPT最大输入电流（A）：≥15。每路MPPT最大短路电流（A）：≥16.5。输入路数：1。MPPT路数：1。（2）效率最大效率：≥97.6%。（3）交流输出最大输出有功功率(W)：≥3300。最大输出视在功率(W)：≥3300。额定输出有功功率(W)：≥3000。最大交流电流(A)：≥22。额定输出电压：220/230230Vac。电流总谐波失真：<3%。功率因数：0.95滞后-0.95超前可调。电网类型：单相。（4）保护功能残余电流监测。防孤岛保护。直流开关。直流浪涌保护。交流浪涌保护。交流过流保护。交流过压保护。交流短路保护。输入接反保护。直流绝缘阻抗监测。交流端子温度监测。（5）通信方式：4G/RS485。6.智能仪表配置：光伏发电系统各项电参数监测，均具备RS485通信接口，具体包括：（1）智能直流电能表1只：监测光伏发电系统直流侧电流、电压、电能参数。（2）单相电能质量分析仪1只：监测光伏发电系统交流侧电流、电压、功率、功率因数、电能各项参数等。（3）模拟光伏电源电压表：监测模拟光伏电源电压，具备过压保护功能。7.直流空气开关1只，用于逆变器输入保护及控制。8.交流空气开关1只，用于逆变器输出保护及控制。9.单相3kW调压器1只，用于电网参数调节。10.智能设故排故系统参数。10.1系统硬件参数：人机界面：10.1英寸。背光类型：LED。分辨率：≥1024*600。显示亮度：300cd/m2。输入电源：DC24V±20%DC。额定功率：≤6W。处理器：不低于4核800MHz。内存：256M。串口：COM1（RS232）\COM2（RS485）\COM3（RS485）。USB接口：1*USBHost。以太网口：1*10/100M自适应。10.2系统功能：用户可以通过教师权限登录系统，设置各种典型分布式光伏发电系统故障：光伏电池组件开路；光伏电池组件短路；光伏电池组件接触不良；光伏电池端子接反；防雷模块损坏；汇流箱保险丝烧坏；逆变器无直流输入；对地绝缘电阻过低；接地电阻过高；逆变器不并网；电网电压超限；智能光伏汇流箱通信故障；光伏逆变器通信故障；智能仪表通信故障。学员根据故障现象分析，并通过配置的仪器仪表，在设备上经过测试确定故障类型后，在系统界面输入故障代码，系统自动判断故障排查是否正确并给出相应提示。11.控制逆变柜：标准低压开关柜（高×宽×深）：≥2000mm×800mm×600mm。12.监控软件功能分布式光伏发电系统组态；系统运行状态监测；当前发电功率、日发电量累计、月发电量累计、总发电量总计；智能设故排故系统监控管理；风力机特性离线仿真模块：具备三种典型MW级风机数学模型，软件界面中可以自行选择；具有Cp/r(风能利用系数/叶尖速比)仿真曲线的手动，自动绘制功能；具有风力机输入功率/转速，输出功率/转速，输出转矩/转速特性曲线的手动，自动绘制功能；风速、桨叶距角、风机转速等变量可以开放设定。13.配套工具及仪表每套包括：管形压线钳HSC86-6、剥线钳HS1041C、斜咀钳6寸、钢丝钳8寸、尖咀钳6寸、内六角扳手（9件套1.5mm-10mm）、梅花开口一体扳手8件6mm-19mm、螺丝刀3*75mm和5*75mm各一把、试电笔（交流0-250V直流55V）、钢锯12英寸、不锈钢直角尺300mm、卷尺35米、绝缘胶布带5米防水、快速F夹8寸等。1套3智能微电网实验装置一、基本要求“智能微电网实验系统”由储能系统（储能变流器、储能电池）、智能可编程负载、微电网能量管理系统（EMS）构成。学生通过本系统不仅可以加深分布式新能源发电、智能微电网的专业知识的理解，还可以通过实验实训项目掌握新能源分布式发电系统及智能微电网系统的构成、设备选型、安装、接线、调试、监控系统设计专业技能。二、实验项目要求光伏储能变流器的认知与使用。电能质量分析仪的认知与使用。微电网能量管理系统的认知与使用。微电网停送电操作。微电网并网运行控制。微电网并离网切换控制。三、主要配置及技术参数要求1.微电网储能系统1.1光储变流器（1）输入参数（光伏）①最大功率(kW)：≥4.6。②最大直流电压(V)：≥550。③MPPT电压范围(V)：125-500。④单MPPT最大输入电流(A)：≥12。⑤MPPT数量/各最大并联组串数：2/1。（2）输出参数（交流）①最大输出功率(kVA)：≥3.6。②最大输出电流(A)：≥16。③电网电压范围(V)230/176-270。④电网频率(Hz)50/60。⑤功率因数0.8超前～0.8滞后。⑥THDi<3%。⑦电网连接类型L+N+PE。（3）电池数据①电池电压范围(V)：40-58。②最大充电电压(V)：≥58。③额定充电/放电电流(A):95/75。④电池类型:锂电池/铅酸电池。⑤通讯接口:CAN/RS485。（4）应急电源输出(EPS)①额定功率(kVA):≥3.6。②额定输出电压(V):230。③最大输出电流(A):≥16。④额定输出频率(Hz)50/60。⑤自动切换时间(ms):<20。⑥THDu:<2%。⑦过载能力:110%,30S/120%,10S/150%,0.02S。（5）常规数据①电池充放电效率:≥95%。②最大效率:≥97.6%。③MPPT效率:≥99.9%。④防护等级:IP65。⑤噪音(dB)<35。⑥环境温度范围:-25℃～60℃。⑦冷却方式:自然冷却。⑧环境湿度范围:0-95%无冷凝。⑨海拔高度:2000m以下不降额。⑩显示与通信。⑪显示:LCD。⑫通信方式:RS485/Wifi/4G/CAN/DRM。1.2储能电池及电池管理系统（1）储能电池储能系统选择磷酸铁锂电池，电芯采用3.2V，100Ah，以1C充放电设计。电池总容量5.12kW.h，电池簇通过电池插箱控制电池功率的输入输出。通过对电芯的配置封装，实现对电芯的有效管理和充分利用。（2）电池管理系统（BMS）1）模拟量测量功能：能实时测量单体电池电压、温度，测量电池组端电压、电流等参数。确保电池安全、可靠、稳定运行，保证单体电池使用寿命要求，满足对单体电池、电池组的运行优化控制要求。2）在线SOC诊断：在实时数据采集的基础上，采用多种模式分段处理办法，建立专家数学分析诊断模型，在线测量每一节电池的剩余电量SOC。3）电池系统运行告警功能：在电池系统运行出现过压、欠压、过流、高温、低温、通信异常、BMS异常等状态时，能显示并上报告警信息。4）电池系统保护功能：对运行过程中可能出现的电池严重过压、欠压、过流（短路）等异常故障情况，通过高压控制单元实现快速切断电池回路，并隔离故障点、及时输出声光告警信息，保证系统安全可靠运行。5）通讯功能：系统对外需具备与直流变换器通讯功能（RS485），与综合监控管理系统通讯功能（LAN）。6）热管理功能：对电池组的运行温度进行严格监控，如果温度高于或低于保护值将输出热管理启动信号，系统可配备风机或保温储热装置来调整温度；若温度达到设定的危险值，电池管理系统自动与系统保护机制联动，及时切断电池回路，保证系统安全。7）自诊断与容错功能：电池管理系统采用先进的自我故障诊断和容错技术，对模块自身软硬件具有自检功能，即使内部故障甚至器件损坏，也不会影响到电池运行安全。不会因电池管理系统故障导致储能系统发生故障，甚至导致电池损坏或发生恶性事故。8）BMS具备自诊断功能，对BMS与外界通信中断，BMS内部通信异常，模拟量采集异常等故障进行自诊断，并能够上报到就地监测系统。9）运行参数设定功能：BMS运行各项参数应能通过远程或本地在BMS或储能站监控系统进行修改，部分参数修改需密码确认。10）本地运行状态显示功能：BMS能够在本地对电池系统的各项运行状态进行显示，如系统状态，模拟量信息，告警和保护信息等。11）事件及日志数据记录功能：BMS能够在本地对电池系统的各项事件及日志数据进行一定量的存储10000条。1.3控制柜尺寸：（高*宽*深）：≥2000mm*800mm*600mm。2.RLC可编程负载柜（1）功率：阻性单相3kW，感性单相2kvar，容性单相：2kvar。（2）工作方式：阻性、感性、容性负载都可以自由组合。（3）测试电压规格：230V50Hz。（4）供电电源：1¢2W220V50HZ。（5）阻性功率：0.1kW-3kW可调节。（6）感性功率：0.1kVar-2kVar可调节。（7）容性功率：0.1kVar-2kVar可调节。（8）控制方式：就地控制/远程控制，分档调节。（9）显示测量。①主要测量参数：负载的电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度、无功电度。②电流解析度：0.01A。③U，I精度：0.2级。④P，Q精度：0.5级。⑤电压解析度0.1V。（11）显示方式：10.1英寸触摸屏。（12）通信接口：RS485,以太网口。（13）通信协议：ModBus_RTUModBus_TCP。（14）保护：短路保护，过流保护，过温保护。（15）冷却方式：风冷。（16）柜体尺寸（高*宽*深）≥2200mm*800mm*800mm。3.微电网智能配电柜（1）功能：新能源分布式发电系统、储能系统、可编程负载均接入智能配电柜交流母线，交流母线通过微电网网关断路器接入学校配电系统，构成典型共交流母线微电网系统。（2）网关断路器：①额定电流：50A。②可实现就地/远程分合闸控制。(3)出线柜：不少于4路塑壳断路器，接入分布式电源、储能系统、负载等，每路开关均装设智能仪表；均具备就地和远控分合闸功能。(4)电能质量分析仪：I、U、kW、kVar、kVA、kWh、Kvarh、cosHz四象限电能计量；THDu、THDi、2-31次各次谐波分量；CF(电压波峰系数)、THFF(电话波形因子)、KF(电电网电压电流正、负、零序分量(含负序电流)测量；告警(过压、欠压、过流、不平衡)，RS_485通信接口。(5)微电网保护装置1)保护功能：速断保护；两段定时限过流保护；反时限过流保护(一般、非常、极端)；低压闭锁过流判据/方向闭锁过流判据；加速段保护；过电压保护/低电压保护；零序过流保护/零序过流方向保护；零序过压保护；过负荷；频率保护；重合闸；逆功率保护；电压畸变保护(谐波畸变)；压频自动合闸保护；非电量保护。2)测量功能谐波测量：计算各相的谐波总电压、测量谐波总电流；计算；电能质量分析：计算各相电压、测量电流的谐波畸变率(THD)；计算各相电压、电流的1-15次谐波的谐波含有率(HR)；相角显示：测量、保护电量都具有相角显示功能，方便接线；检查；采集计算UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、U0、I0h、I0l、IA、3)测控功能14路遥信采集；断路器遥控分合；开关分合闸次数统计及事件SOE等；电度计量。5)显示要求响应文件提供微电网保护装置测控软件软件著作权证书扫描件。(7)柜体：GCS型标准低压电气柜，尺寸(高*宽*深)≥2000mm*800mm*800mm。1套4新能源发电监控管理系统一、新能源发电监控管理系统架构要求1.EMS通过各智能设备，与间隔层系统设备进行实时通信或控制。实现对整个储能系统的实时监测、能量管理、能效分析与保护控制。还可实现对系统负载系统、储能系统以及其他系统设备进行集中管理、状态监视、运行控制和保护控制，确保储能系统的可靠、安全运行；具有高级控制策略功能，能够实现储能系统能量的调度与协调优化，达到经济最优；配置工作站，具有实时数据库服务、数据处理及历史服务以及良好的人机接口服务功能，能够为运维人员提供系统的日常监视、控制操作、报表浏览、打印以及维护、数据拷贝等操作功能。2.EMS采用开放式分层分布结构，由站级监控层、协调控制层间隔层以及网络设备构成。站级监控层主要由监控主机、显示器等设备构成，能够实现对整个系统的数据采集与监视控制。主要实现实时信息的采集与监测、历史信息存储、事项告警、系统运行控制、数据曲线、报表统计等功能。协调控制层主要由储能控制器与储能信息采集处理器组成，主要完成储能系统的保护与控制，能够实现对间隔层设备的信息采集与控制，运行保护策略与能量管理策略，实现对储能系统的能量优化与调度管理。间隔层主要包括负载系统(包括重要负载与其他负载)、储能系统(包括储能变流器PCS、电池管理系统BMS、电能表、温湿度传感器、断路器)、监控保护装置以及其他系统设备。网络设备主要由交换机及其他网络设备(如接口设备、网络连接线、电缆)构成，用于实现整个储能系统的数据流、控制流和电力流的传输。二、系统功能要求1.数据采集与通讯（1）采用采集通讯装置实现对储能系统内多元设备数据信息的采集，调用相应的通信接口与储能系统、负载系统进行信息交互，还能支持与其他系统(如台区、云平台等系统)进行实时通信。（2）系统具备常用标准通信接口，与储能系统内的多元设备之间采用标准的Modbus、IEC101/104、IEC61850通信协议，以及RS485、光纤或网线等有线的通信方式。系统还支持无线通讯方式。（3）模块具有标准的能够实现对储能系统内子系统设备的数据信息进行实时采集。采集信息包括模拟量、状态量、电能量、SOE等，其中：①采集模拟量：包括电流、电压、有功功率、无功功率、频率、功率因数等。②采集状态量(开关量)：包括断路器、隔离开关以及接地开关的位置信号、一次设备的告警信号、就地控制器的动作及告警信号、运行监视信号等。2.基本单元监控在储能系统设备支持的情况下，可对各设备单元进行监控，具体包括：（1）负荷监控能够实现对系统内的负荷进行分区监测、控制和统计，并为系统功率平衡控制等提供依据。在组建系统时，将所有的负荷进行分类，在运行时，可对这些负荷进行分类监控。（2）储能监控能够实现对储能系统各项设备(包括储能变流器PCS、BMS、消防、空调、UPS、智能电表等)的实时实时运行信息、故障及告警信息进行监测。对储能监控包括下列信息：电池温度、电池电压、电池内阻、电池SOC、电池SOH、系统运行状态、系统告警状态、储能充放电能力、充放电功率、日充放电量、总充放电量等信息。（3）电能计量在电网、储能及负荷控制器支持的条件下，对系统中的储能单元、负荷单元进行准确的计量。（4）保护及故障信息管理①系统实时监测采集的模拟量和状态量信息。若模拟量信息发生越限，发出告警信号并形成告警信息；实时监视各设备的状态量信息和告警信息，并能够输出中央告警信号，保障储能系统的安全稳定运行。②系统可以通过多种通信方式、多种通信规约接入不同厂家的保护装置，包括接入装置的模拟量、开关量、事件信息、故障数据；采集继电保护、安全自动装置等智能装置的实时/非实时的运行、配置和故障信息。③系统对保护运行信息、保护告警信息、保护故障信息分类别、分等级、分设备管理。(5)数据处理与分析统计能量管理系统能够实现对遥信、遥测等数据的数据处理与分析统计。①数据处理包括遥信和遥测数据的处理。遥信处理包括：遥信信号取反；手动信号屏蔽；遥测处理包括：标度量工程量转换；正确判别遥测越限及越限恢复，并产生告警；支持遥测量变化死区处理。②分析统计包括对功率、电量的统计，储能电站效率、电压合格率、电流平衡率等高级算法功能。(5)历史数据管理①系统基于商用关系数据库系统完成历史数据管理。实时采样数据、实时统计数据、越限、变位、保护启动出口、操作记录以及其它作为历史数据长期保持的信息，均可保存到历史数据库。②历史存储在物理存储设备允许条件下能够保存相应时间段的实时数据(根据存储数据量的大小及存储间隔，配置合适的物理存储设备)。支持按时间间隔、按类型、按所属设备存储实时数据。③支持用户手工批量删除历史数据、手工转储历史数据。系统提供友好方便的人机界面，完成历史数据、历史事件信息、操作事件记录的查询、显示。支持按日期、按类型、按电力设备容器包容关系，以表格、曲线方式查询历史瞬时数据记录、实时统计数据、历史统计数据；支持分类别、分时间、分厂站等设备容器、分对象查询历史事件数据。④历史数据的查询处理纳入统一的权限管理范畴。(6)事件告警①系统提供开放的、智能事件告警功能。②支持用户自定义告警类型、告警级别、告警方式。③支持用户按使用习惯，进行告警显示信息组句、告警语音信息组句。④支持文字、语音、闪烁、电笛、电铃、打印等多种告警方式。支持告警信息的手动、自动的确认、删除。⑤支持历史告警信息按类型、按告警源分类查询。⑥系统提供对所有事件告警信息的历史存储。(7)操作控制①系统提供完备的操作控制功能，包括遥控、遥调、信号复归、序列控制等。②支持直接执行、选择－返校－执行、遥控结果验证/无验证等各种控制模式。③具有严格的操作权限管理，所有控制操作均需经过身份和权限检查，所有操作均记录入历史数据库。(8)公式计算和用户过程支持①储能系统的公式计算及用户过程模块，为各种变电站及集控中心应用提供各种实时数据的数值计算及逻辑运算支持。公式计算主要用于厂内总加、线路总加、电流及一些没有测点的数据。实时数据库中的所有四遥量、常量、自定义变量均可参加运算。在用户过程中，支持数学运算、逻辑运算、函数、控制逻辑。用户过程提供对告警、控制、闭锁逻辑的支持。用户过程支持周期启动、定时启动、触发启动等方式。②系统提供友好界面，完成公式及用户过程的编辑、校验。(9)报表功能①系统的报表功能包括：报表制作、报表显示、报表打印。②报表子系统可以灵活地生成日报、月报、年报。报表中可显示的数据包括：③各种历史采样数据，如整点值、1分钟值、15分钟值、整点数据；④各种统计值，如最大值、最小值、平均值、最大/最小值出现时间。