風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案探討

（湖南理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 湘潭 411200）

（湖南理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 湘潭 411200）

隨著國家對風(fēng)力發(fā)電建設(shè)的大力支持，國家對人才的需要也快速增加。本文根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況，提出了創(chuàng)建風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)方案，作為培養(yǎng)風(fēng)電專業(yè)人才的硬件建設(shè)。

風(fēng)力發(fā)電；實(shí)訓(xùn)室建設(shè)；方案

0 引言

風(fēng)能作為永不枯竭的能源，大大超過水流能量，也大于固體、液體燃料能量的總和，由此預(yù)示著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)將有良好的發(fā)展前景。2020年我國風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)容量可達(dá)2000萬千瓦。中國風(fēng)力等新能源發(fā)電行業(yè)的發(fā)展前景十分廣闊，預(yù)計未來很長一段時間都將保持高速發(fā)展，同時盈利能力也將隨著技術(shù)的逐漸成熟穩(wěn)步提升。風(fēng)電場建設(shè)、并網(wǎng)發(fā)電、風(fēng)電設(shè)備制造等領(lǐng)域成為投資熱點(diǎn)，對風(fēng)電的人才也快速增加，我校作為湖南省為數(shù)不多的培養(yǎng)風(fēng)能專業(yè)人才的高職學(xué)院，建設(shè)好風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)室極為重要。

1 風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)室建設(shè)必須符合的總要求

風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)室必須是建設(shè)一個滿足風(fēng)力發(fā)電專業(yè)教學(xué)要求的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括具有無級可變風(fēng)速及可任意連續(xù)可變風(fēng)向的模擬風(fēng)力源系統(tǒng)（與并網(wǎng)型雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套實(shí)驗）和三組無級可變風(fēng)速及60度連續(xù)可變風(fēng)向的模擬風(fēng)力源系統(tǒng)（與小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套實(shí)驗）。由一套采用主動偏航齒輪驅(qū)動形式的、模擬大型變槳距變速恒頻風(fēng)力異步雙饋發(fā)電機(jī)組、雙PWM變流器、電氣測控柜和中控臺構(gòu)成的風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，以及由三套小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和配套儀器儀表所組成的一個符合大、小型風(fēng)電機(jī)組實(shí)驗技術(shù)要求的綜合風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗室，以滿足學(xué)生教學(xué)實(shí)訓(xùn)要求。

2 實(shí)訓(xùn)基地布置

實(shí)訓(xùn)基地配有實(shí)驗裝置及檢測儀器儀表，除了進(jìn)行風(fēng)能能教學(xué)實(shí)訓(xùn)任務(wù)，還可進(jìn)行風(fēng)能利用方面的科學(xué)研究與開發(fā)，也可對相關(guān)的企業(yè)進(jìn)行人才培訓(xùn)。實(shí)訓(xùn)基地的建成將本地區(qū)乃至全省的新能源實(shí)訓(xùn)、科研中心，對新能源行業(yè)提供一個很好的教學(xué)，科研平臺。風(fēng)能實(shí)訓(xùn)基地建議選址在實(shí)訓(xùn)樓，樓頂空間，建筑面積為1000㎡。樓頂配備一塊200㎡左右的空間，用來安裝氣象站、風(fēng)力發(fā)電機(jī)。建設(shè)時禁止破壞建筑結(jié)構(gòu)和防水。

3 實(shí)訓(xùn)室配置方案預(yù)算及功能介紹

實(shí)訓(xùn)室按四個實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)方案，具體如下：

實(shí)訓(xùn)室名稱 配套設(shè)施 數(shù)量 預(yù)算金額風(fēng)力發(fā)電基本原理實(shí)訓(xùn)室JBS-FL5風(fēng)力發(fā)電、充電、逆變實(shí)訓(xùn)裝置4 398000元風(fēng)力發(fā)電控制原理實(shí)訓(xùn)室JBS-FX5風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置1 381000元20kw風(fēng)力發(fā)電離并網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室JBS-20KW風(fēng)力發(fā)電離并網(wǎng)系統(tǒng) 1 488000元風(fēng)力發(fā)電機(jī)組拆裝調(diào)試實(shí)訓(xùn)室JBS-czts20風(fēng)力發(fā)電機(jī)拆裝調(diào)試實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)1 357000元

3.1 風(fēng)力發(fā)電基本原理實(shí)訓(xùn)室

實(shí)驗裝置由被控對象和控制單元兩部分組成，被控對象由風(fēng)能發(fā)電裝置組成。控制單元由可編程控制器、變頻器、智能數(shù)字表、充電控制器、終端負(fù)載等組成。

風(fēng)能裝置采用鼓風(fēng)機(jī)吹動風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由PLC通過變頻器控制，以模擬不同風(fēng)速下的發(fā)電效果，風(fēng)力發(fā)電電機(jī)槳葉的角度根據(jù)風(fēng)速的變化而變化。

3.2 風(fēng)力發(fā)電控制原理實(shí)訓(xùn)室

此設(shè)備根據(jù)風(fēng)力發(fā)電原理、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)組成、及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程進(jìn)行設(shè)計開發(fā)，借鑒風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電控系統(tǒng)，并結(jié)合風(fēng)力發(fā)電專業(yè)學(xué)習(xí)需要進(jìn)行改進(jìn)，解決了實(shí)訓(xùn)設(shè)備和實(shí)際設(shè)備脫離這一難題，可系統(tǒng)的進(jìn)行風(fēng)力風(fēng)電各個階段的實(shí)驗，通過模塊化的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了學(xué)生的動手能力。實(shí)訓(xùn)裝置配置5個大型控制柜，學(xué)生可以在控制柜上完成對偏航、變槳、充電、逆變、負(fù)載整個流程的實(shí)驗實(shí)訓(xùn)。主控系統(tǒng)由我公司自行研發(fā)，與風(fēng)電場主控系統(tǒng)一致，可進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測，故障診斷等功能。

4 基地建設(shè)的運(yùn)行機(jī)制和保障機(jī)制

實(shí)訓(xùn)基地主要由學(xué)校建設(shè)，同時將調(diào)動其他社會力量共同參與；基地建設(shè)實(shí)行“一步規(guī)劃，分期建設(shè)”的方法，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、設(shè)備購置都將采取招標(biāo)的方式；基地建設(shè)的資金采取當(dāng)?shù)卣畵芤稽c(diǎn)、學(xué)校籌措一點(diǎn)，爭取上級政府支持一點(diǎn)的原則；在今后的管理上，實(shí)行學(xué)校自主管理；在利益分配上，采取根據(jù)投資額進(jìn)行利益分配的原則，切實(shí)調(diào)動各方面的投資積極性。

5 區(qū)域內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地資源共享的措施

（1）與本市各職業(yè)學(xué)院實(shí)現(xiàn)資源共享，為其學(xué)生實(shí)習(xí)提供場地和設(shè)備。

（2）與周邊地區(qū)職業(yè)學(xué)院實(shí)現(xiàn)資源共享，滿足其教學(xué)及技能培訓(xùn)需求。

（3）與企業(yè)、行業(yè)實(shí)現(xiàn)資源共享，有償為企業(yè)、行業(yè)及勞動部門進(jìn)行職業(yè)技能鑒定。

6 結(jié)束語

實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)要堅持以服務(wù)為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向，以學(xué)生職業(yè)能力訓(xùn)練為核心，充分體現(xiàn)職業(yè)教育特色，提供良好的風(fēng)電實(shí)驗實(shí)訓(xùn)設(shè)施，提高使用利用率,并積極拓展校外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè),讓學(xué)生能有更多實(shí)踐機(jī)會.

[1]王承煦，張源.風(fēng)力發(fā)電[M].北京：中國電力出版社，2003.

[2]陶海英.高職電力新能源實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)探究[J].中國電力教育,2012（06）.

[3]烏蘭.淺談高職院校風(fēng)力發(fā)電設(shè)備與電網(wǎng)自動化專業(yè)設(shè)置[J].新課程學(xué)習(xí)（中）,2012（05）：80-81.

風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案探討

盧永輝

盧永輝（1978-），男，湖南湘潭人，本科，工程師，主要從事機(jī)電類專業(yè)教學(xué)和實(shí)訓(xùn)室管理工作。