风光储一体化数字孪生教学平台（升级改造方案，铁路行业供电实训场景）

客户痛点 Challenge

偏远铁路信号一级负荷供电"高成本、高碳排、低可靠"，一期拖车式风光储实训装置传感器精度不足、追光偏航手动控制、数据孤岛、缺乏系统化教学平台，难以支撑20余项实训与科研实验。

解决方案 Solution

四级架构改造：

① 硬件升级

风机偏航控制（DC24V偏航电机+驱动）、转速传感器（霍尔/光电式）、光伏双轴追光（角度传感器精度±1°、遥控接入PLC）、储能可选升级（24V 100Ah磷酸铁锂+BMS，RS485/Modbus）、环境与电气传感器（风速0-30m/s、光照0-2000W/m²、温湿度、直流电压电流变送器）、PLC扩展模拟量输入/通信模块（Profinet/Modbus TCP）；

② 平台搭建

WinCC本地监控（1s归档/六类界面/手动自动追光偏航/MQTT客户端按设备分类JSON发布上云）；

③ 3D数字孪生

Unity3D按现场设备精细建模（光伏阵列/风机/控制柜/拖车），可动部件（光伏板角度/风机叶片/偏航机构）实时数据驱动，内置天气模拟（季节/时间/光照风速曲线自动生成）支持虚拟追光偏航演示与实际数据对比教学；

④ 数据分析

光伏/风机/储能效率、日/月/年发电量统计、故障预警（光伏板积灰、风机轴承磨损）+报表自动生成（Excel/PDF）+微信小程序+教学大屏。七阶段实施约12周。

项目成果 Result

2026.03交付升级改造方案（方案阶段，七阶段实施共约12周）。支撑光伏追光特性、风机偏航控制、储能管理、数字孪生应用、数据分析等20余项实训与科研实验，开放API支撑二次开发。