小型抽水储能实验装置

小型抽水储能实验装置依据教材《储能技术》（编著梅生伟）中关于“抽水蓄能"的相关理论进行设计。服务对象为能源与动力工程、电气工程及其自动化、新能源科学与工程、机械工程等相关专业的学生和研究人员。

功能定位：小型抽水蓄能的功能定位主要体现在其灵活性、区域性和互补性上，与大型抽水蓄能电站形成差异化发展。

作为一种高度集成的教学实训平台，其教学价值体现在将抽象概念具象化，将复杂系统模块化。实验模块包含水力循环系统（储水箱、水泵、水轮机、流量控制阀）、模拟水位系统（空气压缩机、加压储水罐）以及数据采集与测功系统（永磁发电机、涡轮流量计、电能表及显示控制单元）。本设备可进行以下实验：

1. 抽水储能系统循环流程及运行原理学习

2. 水位高度对水轮机发电功率的影响实验（通过压缩空气模拟不同水头）

3. 水轮机性能测试实验（可拆卸式设计，支持不同叶型水轮机的效率对比）

4. 水轮机转速与发电功率的关系实验

5. 与其他装置形成系统集成与多能互补、评估外部环境影响。

二.技术指标

1.工作环境：常温、常压

2.工作电源：AC220V、50Hz，单相三线制

3.外形尺寸(长×宽×高)：2440×800×2100 mm

三.主要配置及参数

（一）核心机械部件

1. 空气压缩机：最大流量：240L/min；额定功率：1.5kW；

2.水泵：轴心材质：304不锈钢；叶轮材质：黄铜；电机功率：0.55kW；工作电压：220V；

3.加压储水罐：容量：500L；最大承压：10bar；单次实验最大可释放水量：300L；

4.储水箱：容量300L；

5.水轮机：佩尔顿叶轮（选配：混流式水轮机、螺旋桨式水轮机、卡普兰水轮机）；

6.涡轮流量计：最大工作压力：6.3MPa；测量精度：±1%；

7.压力传感器：测量精度±0.25% F.S；

8.电能表：额定电压AC 220V/230V；电压范围AC 75~260V；通讯接口：RS485 (A+, B-)；指示灯功能：报警、有功脉冲、通讯、缺相；

9.液位计：工作压力：0~1MPa；精度：±0.1%F.S；

10.永磁发电机：最大发电功率：1000W；发电机转速：120~1500rpm；

（二）控制与显示部件

1.工控屏：尺寸10.1寸；颜色显示：262K；显示亮度：300cd/m2；输入电压：24±20%VDC；额定功率：6W；

2.主机：处理器Cortex-A7 2核 800MHz；内存：128MB；系统空间：128MB；存盘空间：128MB；组态软件：McgsPro 3.3.6.6354 SP1.3 及以上版本；USB接口：1×Host 1×Slave；以太网口：1×10/100M自适应

3.采集控制模块：处理器频率：0.3MHz；PID闭环控制与高速计数（最高200kHz）；接口：1个以太网端口和1个RS485串口，支持OPC UA通信协议，兼容HMI、变频器等设备；

4.远程数据传输模块：CPU：Cortex-A7（主频1GHz，双核）；存储：128MB Flash + 64MB DDR2；以太网：1个10M/100M自适应RJ-45接口；USB接口：1个USB Type-C 2.0接口。

四.交付配置

1.实验系统1套；

2.实验指导书1本；

3.产品合格证1张；

4.实验讲解、操作视频1份。