風力發電實訓室建設方案
一、總論
1.主要原則與依據
我國風力資源儲量豐富，分布廣泛。陸上可開發的儲量為2.53億kW，海上可開發的儲量為7.5億kW。大規模、高集中開發，遠距離和高電壓輸送是我國風電發展的重要特征。近年來，我國風電發展迅猛，2016-2010 年風電總裝機容量從260萬kW增長到4182.7萬kW，2017年新增風電裝機1600萬kW，累計裝機容量和新增裝機容量均居世界首位。這意味著未來十年中，風電總裝機容量平均每年需新增1800萬kW。預計每年需新增機組及其配套變流器約9000臺。
風力發電機組包括風力機、發電機、變速傳動裝置及相應的控制器等，用來實現風能與電能的能量轉換。風力發電的關鍵問題是風力機和發電機的功率和速度控制。風電機組中將風能轉換成機械能的能量轉換裝置是風力機，它由風輪、迎風裝置和塔架等組成。按結構不同，風力機可分為水平軸式和立軸式兩種;按功率調節方式不同，風力機可分為定槳距失速、變槳距和主動失速 3 種。
風電機組中的發電機將機械能轉化為電能，發電機在并入電網時必須輸出恒定頻率(一般為50Hz)的電能。按照發電機轉速的不同，發電機可分為恒速和變速兩類，其中變速需要通過變頻器來實現。變頻器采用電力電子變流技術和控制技術，將發電機發出的頻率變化交流電轉換為與電網頻率相同、能與電網柔性連接的交流電，并且能實現較大化風能跟蹤控制。按照拓撲結構的不同，變頻器可分為交-交型、交-直-交型和矩陣型三種;按照變頻器容量的不同可將變頻器分為部分容量和全部容量(全額)兩種。變速傳動裝置可將風輪的低轉速轉換為發電機的較高轉速，按傳動鏈類型將其分為齒輪箱驅動和直接驅動兩種，其中前者包括單級和多級兩種齒輪箱驅動。
另外根據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》，2020年可再生能源總量比重將提高到15%，2035年到2040年，可再生能源將占到我國一次能源總量的25%以上。要實現這些目標，需要大量人才從事相關產業。據新思界產業研究中心發布的《2017-2022年中國新能源專業方向人才需求市場調研報告》，預計2017-2022年，中國新能源行業對新能源專業人才的需求將不斷增加，2022年對新能源專業人才需求有望達到127.44萬人。
院校對于風力發電技術型人才培養正處于發展階段，各大院校陸續都在設置相關專業，如風力發電技術與應用、風力發電工程技術等。因此學習與掌握風力發電相關技術理論、發展方向及其行業應用是目前院校教育的核心目標。建設風力發電實訓中心，可加快創新型風力發電應用技能型人才培養，促進我校的雙師型教師隊伍建設，引領教育教學改革的方向，同時為院校周邊地區產業的轉型升級以及區域經濟發展提供有效的人力支撐。
2.項目概述
為滿足風力發電專業的基本本科教學提高學生的操作技能，使本專業的學生掌握風力發電系統的設計技能，提高解決實際分析問題和解決問題的能力。
二、項目必要性
1.目前現狀和存在的主要問題
學校創新創業工程訓練中心實驗室無風力發電類綜合實訓平臺
①校內無相關實驗平臺。不符合新經濟下的專業發展要求。
②新工科課程改革新開設的課程缺少相應實踐平臺。
③目前創新創業工程訓練中心實驗室均無風力發電類綜合實訓平臺，學生無法開展此類科研、大創項目、競賽活動。
④新能源、電氣工程及其自動化專業現有平臺：新能源、電氣工程及其自動化專業目前每年招收學生人數為比較多，設備臺套數少，一個30人的專業班只有通過五次以上分組才能開出實驗。現今實驗室的設備條件很難滿足該專業實驗教學的基本要求。
2.建設的必要性
本實驗室項目結合新產業新業態，融合了電氣、計算機、傳感、通訊、控制等眾多學科，涵蓋了電氣工程、能源技術、信息技術、控制技術、計算機等領域，圍繞地區風力產業特色進行建設。目前可滿足電氣工程及其自動化、電力、通信工程、電子信息工程、測控技術與儀器、物聯網工程、軟件工程等專業的部分課程要求，實驗系統具有可擴展性，可根據教學要求，專業的調整進行功能擴展，預留一定的硬件放置空間，在實驗設備上預留一定的接口（比如該實驗室監控部分預留拓展接口，將來可將更多的新能源模塊接入系統）。以高效、清潔、安全、可靠和互動特征的綜合實訓平臺的建設，可深化我校新能源、電氣工程及其自動化、電力、通信工程、電子信息工程、測控技術與儀器 、物聯網工程、軟件工程等專業的改革，促進學生創新創業能力的培養。
三、項目建設的可行性
1.項目需求分析
該實驗室建設項目，為風力發電在實際的應用提供理論及實踐依據；同時給學生學習風力發電技術、風力發電控制策略、等新技術提供平臺支撐。滿足：《風能利用原理與技術》；《供用電管理》；《新能源發電技術》等課程的教學培訓。
可開展：
風能電站設計；水電站電氣設計；等培訓。
使用者可依托該平臺開展創新性、開放新綜合實驗以及相關創新創業項目研究。通過實驗室建設，可為學生提供一個較為真實的實踐教學環境，使學生對風力發電等新能源電氣部分從工作原理、設備組成、安裝接線到實際運行、通信以及控制具有一個整體概念，將其所學過的各門專業知識融會貫通地應用到實踐中來，努力培養學生的實際工程意識和分析問題與解決問題的能力，提高其專業素質和崗位競爭能力。
2.建設的可行性
隨著全球能源短缺和環境污染等問題日益突出，風力發電因其清潔、安全、便利、高效等特點，已成為世界各國普遍關注和重點發展的新興產業。我校迅速抓住這一機遇，及時開設風力發電技術與應用專業，搶占了先機。其次國家大力支持新能源專業教育，給我校提供支持，使我院建一個高標準的風力發電系統實訓中心成為可能。學院即有建設風力發電系統實訓中心的需求，也具備了建設的經濟實力，這是學院建設風力發電實訓中心的依據。
四、實驗室配置方案
| 序號 | 名稱 | 數量 | 型號 | 單價 | 總價 | 備注 |
| 1 | 400W風力發電教學實驗實訓裝置 | 10 | DB-FJ400A | 98000 | 980000 | 三年保修 |
| 2 | 2KW垂直軸風力并網發電教學實驗系統 | 1 | DB-TYN16 | 390000 | 390000 | 三年保修 |
| 合計:1370000元 | ||||||
具體參數請聯系客服
DB-FJ400A 400W風力發電教學實驗實訓裝置
DB-TYN16 2KW垂直軸風力并網發電教學實驗系統
一、系統概述
2KW垂直軸風力并網發電教學實驗系統是一套符合風力發電專業和實際風電專業教學要求的風力發電系統，以滿足學生教學實訓要求，教學實訓項目的要求并具一定的特色。系統由室外風力發電機、葉片、塔架，室外防雷箱，并網控制器，并網逆變器，控制柜等組成，系統能進行并網發電全過程實驗，是職高、大學、研究生以風力發電為主課題的研究和培訓、教學的理想產品。
