風(fēng)光互補并網(wǎng)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)

風(fēng)光互補并網(wǎng)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)是集于太陽能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電為一體的新型教學(xué)演示實驗系統(tǒng)。可完成風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電及基站的供電及并網(wǎng)逆變電源系統(tǒng)集成的相關(guān)實驗及教學(xué)演示。

1、系統(tǒng)主要應(yīng)用范圍：

主要提供于職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以太陽能發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)。可以幫助學(xué)生，進一步理解風(fēng)光互補發(fā)電站整個系統(tǒng)的原理學(xué)習(xí)并探討工程實際應(yīng)用技能。

2、產(chǎn)品特點

1）系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度，風(fēng)速、風(fēng)向等測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。

2）系統(tǒng)采用32位數(shù)字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。

3）系統(tǒng)同步電源，采用日本三菱IGBT模塊（IPM）組裝。具有高功率因數(shù)輸出。

4）系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字表和液晶顯示，讓用戶了解當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)。

5）系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流220V純正弦波交流電能。

6）風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓實訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。

7）系統(tǒng)監(jiān)控柜集成高性能工控一體計算機，可監(jiān)控系統(tǒng)運行參數(shù)、將運行數(shù)據(jù)長期保存或打印

二、風(fēng)光互補并網(wǎng)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：

1、太陽能電池板：

1）太陽能電池板采用陣列組裝形式，主要采用4塊（或更多）小型太陽能電池板組建，可實現(xiàn)太陽能電池板的并接方式和串接方式，進而提供大電流或大電壓的兩種太陽能電池板組網(wǎng)方式。

2）電池板：單晶硅/多晶硅

3）最大輸出功率：4*10W

4）開路電壓：21.24V（并聯(lián)），4*21.24V（串聯(lián)）

5）短路電流：4*0.75A（并聯(lián)），0.57A（串聯(lián)）

2、自動跟蹤單元：

1）跟蹤方式：雙軸全自動跟蹤； 精度：±0.5°

2）水平回轉(zhuǎn)角度：360° ；俯仰角度：180°

3）控制器供電電源：DC 12V

4）電機供電電源：DC 12V

5）模擬太陽燈：飛利浦Q135/500W

3、風(fēng)力發(fā)電機：

1）額定功率：400(W)

2）額定電壓：12/24(V)

3）額定電流：33.3/16.7（A）

4）風(fēng)輪直徑：1.65(m)

5）啟動風(fēng)速：1.5(m/s)

6）額定風(fēng)速：9.6(m/s)

7）安全風(fēng)速：35(m/s)

8）工作形式：永磁同步發(fā)電機

9）風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針

10）風(fēng)葉數(shù)量：3（片）    

11）風(fēng)葉材料：玻璃增強聚丙烯材料

12）電機材料：鋁合金

4、模擬風(fēng)洞模塊：

1）風(fēng)量：30073 mз/h

2）風(fēng)壓：288Pa

3）轉(zhuǎn)速：1440 r/min

4）功率：2.2kW    

可調(diào)風(fēng)速：0～13級連續(xù)可調(diào)  

5、風(fēng)光互補控制器規(guī)格：    

1）工作電壓：12/24VDC訂貨前確認

2）充電功率Pmax ：1000W 

3）光伏功率Pmax ：350W

4）風(fēng)機功率Pmax ：550W

5）充電方式：PWM脈寬調(diào)制

6）充電最大電流 35A

7）過放保護電壓 11V  

8）過放恢復(fù)電壓 12.6V

9）輸出保護電壓 16V    

10）卸載開始電壓（出廠值）15.5V

11）卸載開始電流（出廠值） 15A

12）控制器設(shè)有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、夜間防反充電保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償、光控開關(guān)功能；

13）負載為100W以下的12V/24V直流負載，控制單元一通道為常開輸出，另一通道為多類定時輸出（光控開、光控關(guān)，定時開、定時關(guān)，）。

6、離網(wǎng)逆變電源：

1）直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選

2）額定蔬出功率：300W/功率根據(jù)客戶要求訂制

3）輸出電壓：110/220VAC

4）輸出波形：純正弦波

5）輸出頻率：50Hz

6）工作效率：85%

7）功率因數(shù)：>0.88

8）波形失真率≤5%

9）工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃

10）相對濕度：﹤90﹪（25℃）

11）保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護

7、同步并網(wǎng)逆變電源：

1）AC標準電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC

2）AC頻率范圍：55Hz～63Hz/45Hz～53Hz

3）并網(wǎng)輸出功率：400W

4）輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%

5）相 位 差：<1%

6）孤島效應(yīng)保護：VAC;f AC

7）輸出短路保護：限流

8）顯示方式：LED

9）待機功耗：<2W  

10）夜間功耗：<1W

11）環(huán)境溫度范圍：-25℃～60℃

12）環(huán)境濕度：0～99%(Indoor Type Design)

  8、測風(fēng)系統(tǒng)：

1）測量范圍：風(fēng)速：0～60m/s    風(fēng)向：0～360°

2）精 度：±0.1m/s  ± 3°  

3）工作電源：AC 220V±20%  50HZ， DC12V、5V或其他供電。

4）記錄間隔：1分鐘～240分鐘連續(xù)可設(shè)置

5）內(nèi)部存儲：4M bit 

6）通訊接口：RS-232/485/USB通訊

7）       環(huán)境溫度：-40℃～50℃  

8）轉(zhuǎn)速傳感器：0～5000 風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)）

9、照度計：

量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動切換量程。

  10、數(shù)字電壓、電流、功率因數(shù)表、溫濕度表

1）直流電壓表：0-200V×3只

2）交流電流表：5A×1只

3）交流電壓表：0-500V、交流電流表5A各一只

4）交流電能計量模塊：電參數(shù)測量、運行時間、超載報警、功率報警門限預(yù)置、掉電數(shù)據(jù)保存

5）溫度、濕度表:溫度測量范圍：-50℃-+70℃  濕度測量范圍：20%-90%

11、蓄電池容量55Ah、電壓12V × 2只

12、環(huán)境監(jiān)測模塊技術(shù)指標

含有照度計、溫度表、濕度表，單片機時鐘系統(tǒng)，實現(xiàn)時間的顯示

  13、工控一體機，帶觸摸功能：

1）C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器

2）主板:Intel M11工控固態(tài)節(jié)能主板

3）內(nèi)存:1G DDR3 1333超高速內(nèi)存,支持1333/1066MHz內(nèi)存,最大可支持8GB。

4）硬盤:24G SSD固態(tài)硬盤

5）顯卡:集成Intel  HD Graphics核心顯卡,提供VGA、LVDS、雙HDMI顯示輸出,LVDS支持雙通道24bit,支持單獨顯示、雙顯復(fù)制、雙顯擴展。

6）聲卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器

7）網(wǎng)卡:集成1個RTL千兆網(wǎng)卡,支持網(wǎng)絡(luò)喚醒、PXE功能。

8）電源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，全球通用）

9）顯示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600

10）觸摸屏:中國臺灣軍工Touchkit 4線觸摸屏，透光率高；性能穩(wěn)定，觸摸靈敏

11）整機接口:4* USB 2.0接口,其中兩個可支持USB3.0(需定制)，

12）1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口,1* Line out（綠色）,1* Mic（紅色)

13）2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口

   系統(tǒng)狀態(tài)：

   太陽能控制器（帶報警功能）：

1）輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示

2）輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示

3）蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)工作主界面

風(fēng)力電系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)主界面（可切換不同曲線界面）

  14、負載單元：

（1）DC12V直流負載五組。（感性負載3組，阻性負載2組）

   1）感性負載有：12V直流風(fēng)扇、12V直流電機、12V蜂鳴器

   2）阻性負載有：12V交通燈、3W LED燈

（2）AC220V交流負載四組。（感性負載1組，阻性負載3組）

   1）感性負載有：220V直流風(fēng)扇

   2）阻性負載：220V交通燈.220V 3WLED燈、220V28WLED燈

（3）可調(diào)穩(wěn)壓電源（0-12V，0-1A）。

根據(jù)要求可升級為0-30V、0-5A的可調(diào)恒壓恒流穩(wěn)壓電源。

（4）可調(diào)電阻箱技術(shù)參數(shù)如下：

   1）阻值范圍：10歐-99.99K

   2）誤差范圍：±1%

（5）USB接口電壓輸出：可為電子設(shè)備提供5V直流穩(wěn)壓電源。

（6）電子負載

（7）液晶電視，實驗臺配置17寸寬屏液晶電視，供實驗臺實驗及他用。

三、可完成的實驗內(nèi)容：

   實驗一 太陽能電池板特性實驗系列

1、太陽能電池板開路電壓測試實驗

2、太陽能電池板短路電流測試實驗

3、太陽能電板I-V特性測試實驗

4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗

5、太陽能電池板填充因子計算實驗

6、太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率測量實驗

7、開路電壓與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗

8、短路電流與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗

9、太陽能電池板P-V特性測試實驗

10、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗

11、太陽能組件輸出特性測試實驗

12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗

13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗

14、太陽能電池光譜特性測試實驗

15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測試實驗

16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗

17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗

18、太陽能電池板的并聯(lián)短路電流測試實驗

19、負載特性測試實驗

  實驗二 太陽能自動跟蹤實驗系列：

1、逐日系統(tǒng)原理實驗

2、太陽光跟蹤定位傳感器原理實驗

3、環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗

4、跟蹤控制器操作實驗

5、傳動執(zhí)行機構(gòu)接線實訓(xùn)

6、太陽能光控跟蹤實驗

7、太陽能光控-時控跟蹤實驗

8、太陽能電池組件環(huán)境監(jiān)測實驗

 實驗三 太陽能蓄電池控制器實驗系列：

1、太陽能蓄電池充電控制實驗

2、控制器充放電保護實驗

3、蓄電池電壓、電流測試實驗

4、蓄電池電量估測實驗

5、控制電池電流流入、輸出實驗

6、控制器環(huán)境溫度測量實驗

7、控制器光控-時控輸出實驗

 實驗四 太陽能應(yīng)用實驗系列：

1、太陽能交、直流風(fēng)扇實驗

2、太陽能路燈實驗

3、太陽能警示燈實驗

4、太陽能充電器實驗

5、太陽能可變阻抗負載實驗

 實驗五 太陽能負載實驗系列：

1、最大輸出電流實驗

2、最大輸出功率實驗

3、在不同恒壓狀態(tài)下電流特性

4、在不同恒流狀態(tài)下電壓特性

 實驗六 太陽能光伏逆變器實驗系列：

1、逆變器的工作原理分析實驗；

2、輸出電壓、電流測試實驗；

3、最大輸出功率的估算實驗；

4、過載或短路保護演示實驗；

5、輸入電壓防反接演示實驗；

6、輸入電壓范圍測試實驗；

7、轉(zhuǎn)換效率計算實驗；

 實驗七 風(fēng)力發(fā)電機運行過程與風(fēng)能量變換演示實驗：

1、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗

2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗

3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實驗

4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗

5、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗

6、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗

7、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗

8、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實驗

9、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實驗

10、變頻器調(diào)速實驗