智能发电实训系统主要由光伏供电装置、光伏供电系统、风力供电装置、风力供电系统、逆变与负载系统、监控系统、新能源光伏设计软件、智能无线终端、能源管理云平台等组成。

★系统必须完全满足2021年全国职业院校技能大赛“风光互补发电系统安装与调试”赛项及2022年此赛项公布的赛项规程技术要求及训练要求，供应商需提供承诺书并加盖公章，此项作为项目交付验收依据。本项作为核心技术要求，不满足要求作为废标条款。

一、光伏供电装置

光伏供电装置主要由光伏电池组件、投射灯、光线传感器、光线传感器控制盒、光照度传感器、汇流箱、水平方向和俯仰方向运动机构、摆杆、摆杆减速箱、摆杆支架、单相交流电动机、电容器、直流电动机、接近开关、微动开关、底座支架等设备与器件组成。

序号

名称

技术参数

数量

1

光伏供电装置台架

长×宽×高:1040mm×1008mm×1530mm，偏差±10mm

1台

2

电池组件

功率：20W

误差：±5%

输出电压：17.2V

输出电流：1.17A

开路电压：21.4V

短路电流：1.27A

工作环境温度：45℃±2℃

尺寸：430*430*25mm

4个

3

追日传感器

输出电压：0-24V

跟踪精度：1°

结构：4电桥

1套

4

光照度传感器

工作电源：DC 24V；

电流：4-20mA

光谱范围：300-1100nm

测量范围：0~1500 W/m²；

灵敏度：7-14μV/W.m-2

分辨率：1 W/m²；

准确度：±5%；

响应时间：＜5s

工作环境：温度-40°c-60°c

产品功耗：400mW

1套

5

投射灯

电压：220V

频率：50Hz

电流：1.36A

最大功率：300W

2个

6

追日机构

结构：涡轮蜗杆结构（减速箱）

驱动：直流电机

轴数：双轴二维

双级涡轮减速机参数：速比3000

输入电压：AC220V

转速：1400r/min

蜗杆减速电机参数：100：01：00

1套

7

单相交流键槽感应电动机

输入电压：AC220V

输出功率：90W

额定转速：1250r/min

1个

8

汇流箱

参考尺寸：180*80*70mm；

输入电池组数：8路；

输出组数：2路；

1套

9

接近开关

电源：DC 2线式12-24VDC

检测面直径：M08

检测距离：2mm

控制输出：常开

防护等级：IP67

2个

二、风力供电装置

风力供电装置主要由叶片、轮毂、发电机、机舱、尾舵、侧风偏航控制机构、直流电动机、塔架和基础、测速仪、测速仪支架、轴流风机、轴流风机支架、轴流风机框罩、单相交流电动机、电容器、风场运动机构箱、护栏、连杆、滚轮、万向轮、微动开关和接近开关等设备与器件组成。

序号

名称

技术参数

数量

1

风力供电装置台架

长×宽×高：1220mm×808mm×1539mm，偏差±10mm。

1台

2

水平轴永磁同步风力发电机

输出功率：300W

输出（整流）电压：＞+12V

叶片旋转直径：1m

叶片数量：3个

叶片材质：玻璃纤维

启动风速：1m/s

切入风速：1.5m/s

安全风速：25 m/s

偏航：程序控制自动偏航

偏航电机：工作电压（DC 24V）、转速（25rpm）

1个

3

风速仪

输出电压：0~5V

风碗数：3个

1个

4

轴流通风机

流量：2100m³/h

电压：380V（由变频器控制）

全压：215Pa

额定频率：50Hz

额定功率：0.37Kw

额定电流：1.92/1.11A

防护等级：IP55

转速：1400r/min

功率因数：0.72

轴流风机支架

轴流风机框罩

1个

5

风向控制电机

减速比：1：40

电压：AC220V

额定电流：0.8A

额定频率：50Hz

防护等级：IP20

和运动机构的链接机构：链轮

1套

6

接近开关

电源：DC 2线式12-24VDC

检测面直径：M08

检测距离：2mm

标准检测物：8×8×1mm(铁)

控制输出：常开

防护等级：IP67

1个

三、光伏供电系统

光伏供电系统主要由光伏电源控制单元、光伏输出显示单元、触摸屏、光伏供电控制单元、充/放电控制单元、信号处理单元、西门子S7-200 smart PLC、PLC模拟量扩展模块、调压模块、继电器组、接线端子排、蓄电池组、可调电阻、断路器、24V开关电源、网孔架等组成。

序号

名称

技术参数

数量

1

光伏供电系统台架

长×宽×高:800mm×608mm×1910mm，偏差±10mm

1台

2

光伏电源控制单元

含漏电保护断路器，AC220V和DC24V状态指示灯、AC220V电源插座，接线端子排

1套

3

光伏输出显示单元

含显示单元面板、显示单元盒体、控制盒侧边型材、直流电流表、直流电压表、接线端子排等

1)精度等级：0.5级

2)显示方式：LED

3)相数：单相

4)输入方式：直流信号输入

5)通信接口：RS485（Modbus RTU协议）

6）准确度：电压电流0.5%；

7）接线方式：单相

8）电压：DC 0~30V；

9)电流：DC 0~5A；

10）电源工作范围：AC、DC 80-270V；频率50/60Hz；功率≤5VA

1套

4

光伏供电控制单元

电池板跟踪方向：东、南、西、北

投光灯控制：灯1、灯2

投光灯运动方向：东西、西东、停止

自动控制：启动、急停

1套

5

触摸屏

7",彩色；

通讯接口：RS485；

RS232；

1个

6

充、放电控制器

含核心板，接口底板，信号处理板

1.核心板参数：采用TI公司的DSP芯片，主频150MHz

指令周期（150MHz）: 6.67ns

输入、输出口电压: 3.3V

片内RAM: 18K×16位

片内Flash: 128K×16位

32位的CPU定时器

12位的ADC:16通道

外部中断源: 3个

2.接口底板参数：

1）工作电源:24Vdc，

2）模拟量输入：7路，

3） 模拟量输入范围：0~5V，

4）数字量输入：4路

5）数字量输出：12路（10路5V，2路24V）

6）通讯接口：RS232*2

7）保护：短路保护

3.信号处理版参数：

1）工作电源：24Vdc

2）模拟量输出：4路

3）模拟量输出范围：0~5V

4）测量电站输入范围：0~30Vdc

5）测量蓄电池输入范围：0~20Vdc

6）保护：短路保护、过充保护、过放保护，过流保护

1套

7

PLC CPU

S7-200 smart CPU SR40

工作电源：AC 85~264V；

数字量输入：24路；

数字量输出：16路；

输出类型：继电器型；

脉冲捕捉输入：14个；

布尔运算：0.15μs/指令；

实数数学运算：3.6μs/指令；

循环中断：共2个，分辨率为1ms；

通信端口：以太网*1；

串行端口：RS485*1；

1个

8

PLC扩展模块

扩展模块品牌需与PLC CPU一致

模拟量输入通道：2路；

模拟量输入类型：电压或电流；

模拟量输入范围：±10V，±5V，±2.5V，或0~20mA；

模拟量输入分辨率：电压模式12位+符号；

电流模式12位；

模拟量输出通道：1路；

模拟量输出类型：电压或电流；

模拟量输出范围：±10V或0~20mA；

模拟量输出分辨率：电压模式11位+符号；

电流模式11位；

1个

9

调压模块

控制方式：电压、电流或PWM控制；

输入电流控制：4~20mA；

输入电压控制：0~10V；

LED指示：POW，OUT指示灯；

额定工作电压：AC 220V；

调节响应时间：＜10ms；

关断最大延时：＜10ms；

允许通过最大电流：15A；

1个

10

可调电阻

可调范围：0~1000欧姆，连续可调

额定功率：100W

允许偏差：±5%

外型：圆盘

1个

11

继电器组

线圈额定电压：24V；

常开触点：4路；

常闭触点：4路；

带有继电器底座；

11个

12

铅酸蓄电池

容量：12V/20Ah/20HR

单个重量：4.5kg

尺寸：180mm*75mm*170mm

4节

四、风力供电系统

风力供电系统主要由风力电源控制单元、风力输出显示单元、触摸屏、风力供电控制单元、充/放电控制单元、信号处理单元、西门子S7-200 smart PLC、继电器组、接线排、可调电阻、断路器、网孔架等组成。

序号

名称

技术参数

数量

1

风力供电系统台架

长×宽×高:800mm×608mm×1910mm，偏差±10mm

1台

2

风力电源控制单元

含漏电保护断路器，AC220V和DC24V状态指示灯、电源插座

1套

3

风力输出显示单元

含显示单元面板、显示单元盒体、控制盒侧边型材、直流电流表、直流电压表、接线端子排等

1)精度等级：0.5级

2)显示方式：LED

3)相数：单相

4)输入方式：直流信号输入

5)通信接口：RS485（Modbus RTU协议）

6）准确度：电压电流0.5%；

7）接线方式：单相

8）电压：DC 0~30V；

9)电流：DC 0~5A；

10）电源工作范围：AC、DC 80-270V；频率50/60Hz；功率≤5VA

1套

4

风力供电控制单元

风场运动方向：顺时、逆时

偏航控制：偏航、恢复

自动控制：启动、急停

1套

5

触摸屏

7",彩色；

通讯接口：RS485；

RS232；

1个

6

充、放电控制器

含核心板，接口底板，信号处理板

1.核心板参数：采用TI公司的DSP芯片，主频150MHz

指令周期（150MHz）: 6.67ns

输入、输出口电压: 3.3V

片内RAM: 18K×16位

片内Flash: 128K×16位

32位的CPU定时器

12位的ADC: 16通道

串行通信接口SCI: SCIA、SCIB

外部中断源: 3个

2.接口底板参数：

1）工作电源:24Vdc，

2）模拟量输入：7路，

3） 模拟量输入范围：0~5V，

4）数字量输入：4路

5）数字量输出：12路（10路5V，2路24V）

6）通讯接口：RS232*2

7）保护：短路保护

3.信号处理版参数：

1）工作电源：24Vdc

2）模拟量输出：4路

3）模拟量输出范围：0~5V

4）测量电站输入范围：0~30Vdc

5）测量蓄电池输入范围：0~20Vdc

6）保护：短路保护、过充保护、过放保护，过流保护

1套

7

PLC CPU

S7-200 smart CPU SR40

工作电源：AC 85~264V；

数字量输入：24路；

数字量输出：16路；

输出类型：继电器型；

脉冲捕捉输入：14个；

布尔运算：0.15μs/指令；

实数数学运算：3.6μs/指令；

循环中断：共2个，分辨率为1ms；

通信端口：以太网*1；

串行端口：RS485*1；

1个

8

变频器

工作电源：AC 220V；

额定功率：0.37kw；

控制方式：电压/频率控制方式；

线性V/f控制、V²/f控制、多点V/f控制；

磁通电流控制方式：FCC；

模拟量输入：2路，电流/电压模式；

模拟量输出：1路，0~20mA;

数字量输入：14路，光隔离PNP/NPN模式；

数字量输出：1路晶体管输出；

1路继电器输出；

1个

9

可调电阻

可调范围：0~1000欧姆，连续可调

额定功率：100W

允许偏差：±5%

外型：圆盘

1个

10

继电器组

线圈额定电压：24V；

常开触点：4路；

常闭触点：4路；

带有继电器底座；

4个

五、逆变与负载系统

逆变与负载系统主要由逆变电源控制单元、逆变输出显示单元、逆变控制单元、直流升压单元、全桥逆变单元、逆变器参数检测模块、变频器、三相交流电机、发光管舞台灯光模块、警示灯、接线排、断路器、网孔架等组成。

序号

名称

技术参数

数量

1

逆变与负载系统台架

长×宽×高:800mm×608mm×1910mm，偏差±10mm

1台

2

逆变电源控制单元

含漏电保护断路器，AC220V和DC24V状态指示灯、电源插座

1套

3

逆变输出显示单元

含显示单元面板、显示单元盒体、控制盒侧边型材、交流电流表、交流电压表、接线端子排等

精度等级：0.5级

显示方式：LED

相数：单相

输入方式：交流信号输入

通信接口：RS485（Modbus RTU协议）

1)精度等级：0.5级

2)显示方式：LED

3)相数：单相

4)输入方式：交流信号输入

5)通信接口：RS485（Modbus RTU协议）

6）准确度：电压电流0.5%；

7）电压：标称输入AC220V；

9)电流：额定值In：直接接入0-5A，初次显示0-9999

过负荷：持续1.2倍；瞬时：10倍/3秒；电压：2倍/秒

功耗：＜0.4VA(每相)

阻抗：＜20MΩ

10）频率：45-65Hz

11）电源工作范围：AC、DC 80-270V；频率50/60Hz；功率≤5VA

1套

4

开关电源

输入电压：AC220V

输出电压：DC24V

1个

5

变频器

工作电源：AC 220V；

额定功率：0.37kw；

控制方式：电压/频率控制方式；

线性V/f控制、V²/f控制、多点V/f控制；

磁通电流控制方式：FCC；

模拟量输入：2路，电流/电压模式；

模拟量输出：1路，0~20mA;

数字量输入：14路，光隔离PNP/NPN模式；

数字量输出：1路晶体管输出；

1路继电器输出；

1个

6

负载电动机

功率：25W

电压：AC220V

转速：1250rpm

1个

7

模拟舞台灯光负载

二极管字样为“KNT”的发光模块

1个

8

报警灯

工作电压：AC220V

功率：15W

颜色：红色

工作方式：闪亮

安装方式：螺杆安装

防护等级：IP55防尘、防水

1个

9

逆变控制器

包含接口底板、核心板、DC升压板、全桥逆变板

1.接口底板参数：

1）工作电源:24Vdc，

2）模拟量输入：7路，

3）模拟量输入范围：0~5V，

4）数字量输入：4路

5）数字量输出：12路（10路5V，2路24V）

6）通讯接口：RS232*2

7）保护：短路保护

2.核心板参数：采用TI公司的DSP芯片，主频150MHz

指令周期（150MHz）: 6.67ns

输入、输出口电压: 3.3V

片内RAM: 18K×16位

片内Flash: 128K×16位

32位的CPU定时器

12位的ADC: 16通道

串行通信接口SCI: SCIA、SCIB

外部中断源: 3个3. DC升压板参数：

1）输入电压：DC12V

2）输出直流高压电压范围：280~320Vdc可调

3）输出直流低压：20Vdc

4.全桥逆变板参数：

1）输入电压：315Vdc

2）输出电压：AC180~220V可调±5%

3）额定输出电流：1.4A

4）输出频率：50Hz~60Hz可调±0.5Hz

5）额定功率：200VA

6）输出波形：正弦波

7）波形失真：＜5%

8）转换效率：＞85%

1套

六、监控系统

监控系统主要由一体机、键盘、鼠标、接线排、电源插座、通信线、串口服务器、工业交换机、微软操作系统、力控组态软件等组成。

序号

名称

技术参数

数量

1

工控机

1.15寸

2.分辨率：1024*768

3.硬盘：64G SSD

4.含键盘鼠标

5.含正版微软操作系统Window7

1台

2

组态软件

力控

1个

3

串口网关服务器

8路

1个

4

工业以太网交换机

8路；

含安装支架；

1个

5

智能无线终端

智能无线终端是能源互联网平台中的远程通讯设备，是现场设备与用户客户端连接桥梁中的智能传输终端，负责将实训设备连接至云端服务器。产品针对数据高速率传输的工业场景的应用需求，可以实现现场设备的能源互联、远程监控、远程下载和远程维护。

★智能无线终端提供多种上网方式，支持4G(全网通)方式上网，同时提供监控系统PC客户端。支持西门子、三菱、欧姆龙、台达、AB、和利时、OPC UA等同等市面上主流的工业协议，网络配置简单，无需用户了解复杂的网络环境和服务器配置就可以直接使用，方便易用。

1.供电电源：9~28Vdc（典型值24Vdc）

2.支持2路以太网接口，方便组网

3.串行通讯口:RS485*2、RS232*1

4.CPU：ARM-Cortex A7,800MHz主频，512MB内存，4GB储存空间；

5.支持联网方式：4G；

1个

6

物联网卡

4G网卡，含1GB流量；

1个

七、能源互联网云平台

能源互联网云平台由智能无线终端、能源互联网云平台等组成。用户可以通过PC端和移动端进行远程数据监控和运维，实现互联网+能源互联功能。

1

能源互联网云平台

★能源互联网云平台通过互联网（以太网、4G等），将现场实训设备中各个模块的数据或者程序，传输到远端的云数据中心，实现远程数据监控，设备诊断、程序维护和故障报警等功能，为用户提供一种可靠的能源互联网云平台数据远程传输方案。在能源互联网云平台中，云端服务器用于连接现场的智能无线终端，实现大量远程设备的连接管理、数据采集、存储和传送等功能。

1.云平台终端采用B/S架构，使用浏览器即可访问；

2.含有物联云、教学云、开发云等功能模块；

3.物联云中含有运营中心、消息中心、设备中心、组态中心、分析中心、项目中心和维保中心等功能；

4.项目管理菜单里含有模板管理、盒子管理及报警规则设置功能，可用可视化拖拽的方式来配置通讯连接参数并保存模板；

5.组态中心含有组态模板编辑功能，可以在云端进行云端二次开发，用户根据项目自行设计界面，可调用、拖拽的控件包括开关、状态、按钮、指标卡、仪表、棒图、饼图、温度计等。

投标时提供实物演示或提供实物视频演示，要求如下：

1）将项目中的PLC（实物）、逆变输出显示单元（实物）通过智能无线终端采用4G方式接入工业互联网综合管理平台，通过PC端浏览器使用账户登录访问云平台，云平台含有物联云、教学云、开发云等功能单元；

2）教学云单元包含视频管理、文档管理、分组管理、学习教程等模块，能够上传视频、电子文档等教学资源，进行分类、分组管理，学生可以在学校教程模块中观看学习已上传的教学资源。

3）在物联云单元中通过项目中心的模板管理，能够以拖拽的形式，进行智能无线终端与接入的设备通讯配置和上云数据登记，并具有Python脚本编程功能；在运营中心菜单中能够实时查看直线运动控制与检测装置的地理位置信息、运行状态、报警信息等；

4）在物联云单元中的组态中心具有云端组态编辑功能，可以在云端通过拖拽和配置的方式进行组态开发，用户根据项目自行设计界面，可调用的控件包括开关、状态、按钮、指标卡、仪表、棒图、饼图、温度计等。并且能够实现组态模板复用和管理功能；

5）在物联云单元中的消息中心能够查询到云平台的操作日志，对于操作人员、操作时间、操作地址进行查看；分析中心能够以图表的形式进行数据展示与分析，报表的类型有指标卡、表格、折线图、柱状图、饼图、全时曲线等；

1个

八、新能源光伏系统设计软件

1

新能源光伏系统设计软件

1.多样化的光伏系统设计

能够建立不同类型的光伏系统，主要包含：路灯、光伏水泵、离网、用户侧并网、高压并网等系统。

2完善的地理信息数据

选定某城市后，软件能自动给出所选城市的经纬度、海拔、当地的气象数据等。

3强大的数据信息管理

预留了自定义更改数据库权限，可手动更改已知某地区的气象数据库内容。

4丰富的选型体系结构

提供选型资料库，自动展示该产品的详细技术参数。

5节能减排环保性能分析

提供详细的环保效益分析，并给出温室气体减排量以及标准煤节约量等。

6全面的方案报告分析

根据所填参数，自动生成光伏系统方案报告（支持输出.doc文档）。

7电站性能分析

根据给定信息计算出光伏电站的发电量与整体收益，并对电站的整体投资价值进行估算。

8提供中文版软件界面。

投标现场需对上述功能进行软件视频演示。

1个

九、工具及耗材

1

万用表（优利德）

UT33D+

1个

2

网线钳

BST-01117

1个

3

网线测试仪

BST-01131

1个

4

电池

6F22ND

1个

5

针型端子压线钳

SN-06WF

1个

6

叉型端子压线钳

SN-02

1个

7

小一字螺丝刀

2.4*50

1个

8

小十字螺丝刀

2.4*50

1个

9

长柄螺丝刀

5*150

1个

10

剥线钳

0.2-1.2mm²

1个

11

剪刀

短口小剪刀

1个

12

内六角扳手

2mm,2.5mm,3mm,4mm,5mm,6mm（6件）

1套

13

保险丝

2A，直径5mm*20mm

5个

14

保险丝

10A，直径5mm*20mm

5个

15

斜口钳

6-150

1个

16

电烙铁

60W可调

1个

17

编程电缆

5米成品网线

1根

18

超强型塑料工具箱

17〃

1个

19

充电器

12V

1个

20

电线（红色）

BVR-0.75 mm²

100米

21

电线（黑色）

BVR-0.75 mm²

100米

22

电线（黄绿色）

BVR-0.75 mm²

100米

23

电线（红色）

BVR-0.3 mm²

100米

24

电线（白色）

BVR-0.3 mm²

100米

25

电线（蓝色）

BVR-0.3 mm²

300米

26

两芯电缆

2*0.3 mm²

5米

27

两芯屏蔽电缆

2*0.3 mm²

10米

28

压接头

叉型：￠1.25-3 100个/包

5包

29

压接头

管型0.5 1000个/包

2包

30

压接头

管型1.0 1000个/包

1包

31

网线

超五类

20米

32

水晶头

RJ45

20个

33

焊锡丝、松香

￠0.8 3米/卷

1卷

34

示波器

优利德UTD1062C

通道数：2

带宽：60MHz

最大采样率：250MS/s

上升时间：≤5.8ns

存储深度：7.5kpts

垂直灵敏度（V/div）：5mV-50V/div

时基范围(s/ div)：5ns-50 s/ div

存储方式：设置、波形、位图

触发方式：边沿

1台

十、配套课程资源

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设备配套教学课程教材

★为确保配套课程资源可以满足教学需求，投标现场需要提供由正规出版社出版的设备配套教学课程教材1本，内容涵盖以下章节内容和实验实训项目：

（一）、智能发电发电实训系统简介

主要包括光伏供电装置和光伏供电系统、风力供电装置和风力供电系统、逆变与负载系统、监控系统等内容，不少于80页。

（二）、实验实训项目

每个实验实训项目内必须明确实验实训的目的和要求、基本原理、实训内容、操作步骤和小结等具体内容。能够实现的实验实训项目有：

1）光伏供电装置实训

（1）光伏电源方阵的安装；

（2）光伏供电装置组装；

2）光伏供电系统实训

（1）光伏供电系统连线；

（2）光线传感器；

（3）光伏电池组件光源跟踪控制程序设计；

（4）光伏电池的输出特性；

（5）蓄电池的充电特性和放电保护；

3）风力供电装置实训

（1）水平轴永磁同步风力发电机组装；

（2）模拟风场装置组装；

（3）侧风偏航装置的组装；

4）风力供电系统实训

（1）风力供电系统接线；

（2）模拟风场控制程序设计；

（3）风力发电机侧风偏航控制程序设计；

（4）风力发电机输出特性测试；

5）逆变与负载系统实训

（1）逆变器的测试；

（2）逆变器的负载安装、调试；

为确保配套课程资源可以满足教学需求，投标现场需要提供《智能发电发电实训系统》实训指导书1本，不低于200页。内容除涵盖以上设备简介和和实验实训项目外，包括以下内容：

1）光伏供电系统程序；

2）风力供电系统程序；

3）光伏板卡接线图纸；

4）风力板卡接线图纸；

5）数字信息处理器（DSP）基本原理；

6）板卡寄存器定义

（1）光伏发电控制系统板卡寄存器；

（2）风能发电控制系统板卡寄存器；

（3）逆变控制系统控制板卡寄存器；

（4）仪表寄存器。

7）工业互联网配置；

为确保配套课程资源可以满足教学需求，投标现场需要提供《智能发电实训系统》上位机组态教学视频展示，包括以下视频：

1）IO设备设置

2）数据创建

3）用户管理创建

4）智能发电界面设计

5）逆变界面设计

6）系统数据采集界面设计

7）特性测试界面设计

8）智能发电效果展示

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