風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電教學(xué)實驗實訓(xùn)平臺是集于太陽能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電為一體的新型教學(xué)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�？梢詭椭鷮W(xué)生，進(jìn)一步理解風(fēng)力發(fā)電及太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的理念、系統(tǒng)集成原理、單元組成、部件認(rèn)知等方面的學(xué)習(xí)和工程實際應(yīng)用技能。
一、產(chǎn)品特點
◆ 系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風(fēng)速測量、光照度測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
◆ 系統(tǒng)采用32位數(shù)字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進(jìn)行全智能化的管理。
◆ 系統(tǒng)DC-AC并網(wǎng)同步電源，采用高頻脈沖調(diào)制技術(shù)。具有小體積、高效率及高功率因數(shù)輸出。
◆ 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)。
◆ 系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
◆ 風(fēng)光互補(bǔ)并網(wǎng)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。
◆ 系統(tǒng)增加市電與風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電切換模塊，讓實驗更具操作性。
◆ 增加分布式供電原理與實驗電路，讓學(xué)生增加對新知識的理解
二、 技術(shù)規(guī)格參數(shù)
1、系統(tǒng)規(guī)格
◆ 系統(tǒng)工作電壓：12/24V DC 220VAC
◆ 系統(tǒng)最大電流：10A
◆ 系統(tǒng)最大功率：500W
2、單晶硅太陽能電池規(guī)格
◆ 組件尺寸(L*W*H)：536*477*28mm×4
◆ 最佳功率：25W
◆ 最佳工作電壓：17.05±0.5V
◆ 最佳工作電流：1.43±0.10A，
◆ 短路電流：1.6±0.10A，
◆ 開路電壓：21.0±0.5V
太陽能電池3、風(fēng)機(jī)力發(fā)電機(jī)參數(shù)
◆ 額定功率：400(W)
◆ 額定電壓：12/24(V)
◆ 額定電流：33.3/16.7（A）
◆ 風(fēng)輪直徑：1.5(m)
◆ 啟動風(fēng)速：2.5(m/s)
◆ 額定風(fēng)速：9.6(m/s)
◆ 安全風(fēng)速：35(m/s)
◆ 發(fā)電機(jī)工作形式：永磁同步發(fā)電機(jī)
◆ 風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針
◆ 風(fēng)葉數(shù)量：3（片）
◆ 風(fēng)葉材料：玻璃增強(qiáng)聚丙烯材料
◆ 電機(jī)材料：鋁合金&不銹鋼
永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)
4、模擬風(fēng)洞模塊
◆ 風(fēng)量：32073 mз/h
◆ 風(fēng)壓：388Pa
◆ 轉(zhuǎn)速：1450 r/min
◆ 功率：5.0kW
模擬風(fēng)洞5、風(fēng)光互補(bǔ)控制器規(guī)格
◆ 工作電壓：12VAC
◆ 充電功率：400W
◆ 充電方式：PWM脈寬調(diào)制
◆ 充電最大電流 35A
◆ 過放保護(hù)電壓 11V
◆ 過放恢復(fù)電壓 12.6V
◆ 輸出保護(hù)電壓 16V
◆ 卸載開始電壓（出廠值）15.5V
◆ 卸載開始電流（出廠值） 15A
◆ 控制器設(shè)有蓄電池過充、過放電保護(hù)、蓄電池開路保護(hù)、負(fù)載過電壓保護(hù)、夜間防反充電保護(hù)、輸出短路保護(hù)、電池接反保護(hù)、欠壓和過壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償、光控開關(guān)功能；
◆ 負(fù)載為100W以下的12V/24V直流負(fù)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)，）。
風(fēng)光互補(bǔ)控制器
6、離網(wǎng)逆變電源
◆ 直流輸入電壓：10.8～16.8VDC
◆ 額定蔬出功率：300W
◆ 輸出電壓：110VAC
◆ 輸出波形：純正弦波
◆ 輸出頻率：50Hz
◆ 工作效率：85%
◆ 功率因數(shù)：>0.88
◆ 波形失真率≤5%
◆ 工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
◆ 相對濕度：﹤90﹪（25℃）
◆ 保護(hù)功能：極性反接、短路、過熱、過載保護(hù)
離網(wǎng)逆變電源
7、并網(wǎng)同步逆變電源
◆ AC標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍： 90V-140V/180V-260VAC
◆ AC頻率范圍： 55Hz~63Hz/45Hz~53Hz
◆ 輸出電流總諧波失真： THDIAC <5%
◆ 相 位 差： <1%
◆ 島效應(yīng)保護(hù)： VAC;f AC
◆ 輸出短路保護(hù)： 限流
◆ 顯示方式： LED
◆ 待機(jī)功耗： <2W
◆ 夜間功耗： <1W
◆ 環(huán)境溫度范圍： -25 ℃~60℃
◆ 環(huán)境濕度： 0~99%(Indoor Type Design)
并網(wǎng)同步逆變電源
8、太陽能電池自動跟蹤模塊
◆ 跟蹤方式：雙軸全自動跟蹤
◆ 跟蹤精度：±1°
◆ 水平回轉(zhuǎn)角度：360°
◆ 俯仰角度：180°
◆ 傳動機(jī)構(gòu)自重：8Kg （不含支架與電池板）
◆ 最大承重：25Kg（可裝120W以下的電池板）
◆ 電機(jī)供電電源：DC 12V
◆ 控制器供電電源：DC 12V
◆ 系統(tǒng)年平均耗電量：0.1W
◆ 抗風(fēng)等級：10級
◆ 工作高度1695㎜，最低工作高度1500㎜，承載8㎏，凈重1.8㎏，
◆ 模擬小太陽模塊：220VAC 150W金鹵燈或500W自然色投光燈
雙軸跟蹤支架
9、測風(fēng)系統(tǒng)模塊
◆ 測量范圍 風(fēng)速：0～60m/s 風(fēng)向：0～360°
◆ 精 度 ±0.1m/s ± 3°
◆ 工作電源：AC 220V±20% 50HZ， DC24V、12V、5V或其他供電。
◆ 記錄間隔： 1分鐘～240分鐘連續(xù)可設(shè)置
◆ 內(nèi)部存儲： 4M bit
◆ 通訊接口： RS-232/485/USB通訊
◆ 環(huán)境溫度： -40℃～50℃
◆ 轉(zhuǎn)速傳感器：0～5000 風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)）
測風(fēng)系統(tǒng)
10、電表規(guī)格
◆ 電流表：× 3個，2A， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 電壓表：× 3個，20V，顯示模式︰0.5”LED
◆ 溫度表：× 1個，0～99.9℃
11、負(fù)載：
◆ 風(fēng)扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 交通燈：2組(R,G,B)，額定電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 蜂鳴器：×1個
◆ 馬達(dá)：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 交流線性電阻負(fù)載：3～15～120W
◆ 直流模擬負(fù)載：12V/24V/28WLED路燈板
12、電池：閥控式密封鉛酸蓄電池
◆ 額定電壓：12V
◆ 額定容量：100Ah
◆ 充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為5.6A
13、無線監(jiān)控：
高性能風(fēng)光互補(bǔ)智能控制器，含PC端Zigbee無線監(jiān)控模塊，與太陽能教學(xué)模塊Zigbee發(fā)射模塊，透過IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)無線協(xié)定截取I(電流)V(電壓)值至PC端顯示以便監(jiān)控。
14、系統(tǒng)外形尺寸；長1400×寬550×高1700（㎜）附滾輪方便推動至戶外教學(xué)。
15、監(jiān)控軟件
◆ PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機(jī)、監(jiān)控軟件。
◆ 顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風(fēng)機(jī)電壓、光伏電壓、風(fēng)機(jī)電流、光伏電流、風(fēng)機(jī)功率、光伏功率，能量模擬圖，當(dāng)前風(fēng)速（米/秒），當(dāng)前風(fēng)向（度），當(dāng)前風(fēng)力資源平估。
三、 教學(xué)及研究實訓(xùn)項目
1、永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過程風(fēng)能量變換演示和實驗
實驗1、 風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與與出功率關(guān)系實驗
實驗2、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗
實驗3、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗
實驗4、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓頻率關(guān)系實驗
實驗5、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與與出功率關(guān)系實驗
實驗6、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗
實驗7、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗
實驗8、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓頻率關(guān)系實驗
2、太陽能電池控制運(yùn)行過程光能量變換演示和實驗
實驗1、光伏電池的伏安特性；
實驗2、光伏發(fā)電的負(fù)載特性測試；
實驗3、光伏電池輸出功率與入射角的關(guān)系；
實驗4、輸出功率與光照強(qiáng)度的關(guān)系；
實驗5、最大功率點跟蹤實驗測試；
實驗6、控制器原理實驗；
實驗7、蓄電池充放電控制實驗；
實驗8、蓄電池保護(hù)實驗；
實驗9、光伏陣列設(shè)計實驗；
實驗10、太陽能照明系統(tǒng)設(shè)計；
實驗11、太陽能系統(tǒng)電器負(fù)載實驗；
實驗12、綜合實驗；
實驗13、追日實驗；
三、 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電測量與控制實訓(xùn)系統(tǒng)主要設(shè)備清單
| 序號 |
名 稱 |
型 號 |
數(shù) 量 |
單 位 |
價 格 |
| 1 |
風(fēng)光互補(bǔ)實訓(xùn)系統(tǒng)主操作臺 |
|
1 |
臺 |
|
| 2 |
400W永磁同步發(fā)電機(jī) |
|
1 |
臺 |
|
| 3 |
模擬風(fēng)洞系統(tǒng) |
|
1 |
只 |
|
| 4 |
風(fēng)速儀（含支架） |
|
1 |
臺 |
|
| 5 |
風(fēng)向儀（含支架） |
|
1 |
臺 |
|
| 6 |
5.0KW矢量變頻器 |
|
1 |
臺 |
|
| 7 |
100W太陽能電池組件模塊 |
|
1 |
套 |
|
| 8 |
蓄電池組100Ah |
|
4 |
組 |
|
| 9 |
實驗附件 |
|
1 |
套 |
|
| 10 |
上位軟件 |
|
1 |
套 |
|
KH-T03太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實訓(xùn)裝置
太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實驗實訓(xùn)裝置采用串聯(lián)式PWM充電控制方式，使充電回路的電壓損失較原二極管充電方式降低一半，充電效率較非PWM高3-6%;過放恢復(fù)的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式有利于提高蓄電池壽命。多種保護(hù)功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護(hù)、太陽能電池組件短路保護(hù)，具有自動恢的輸出過流保護(hù)功能，輸出短路保護(hù)功能。
一、主要技術(shù)指標(biāo)及規(guī)格：
1.太陽能電池組具體參數(shù)如下：
◆ 峰值功率：30W
◆ 最大功率電壓：17.5V
◆ 最大功率電流：1.95A
◆ 開路電壓：22V
◆ 短路電流：2.2A
◆ 安裝尺寸：622*550*18mm
2.太陽能控制器具體功能如下
◆ 使用單片機(jī)和專用軟件，實現(xiàn)智能控制，自動識別24V系統(tǒng)。
◆ 采用串聯(lián)式PWM充電控制方式，使充電回路的電壓損失較原二極管充電方式降低一半，充電效率較非PWM高3-6%;過放恢復(fù)的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式有利于提高蓄電池壽命。
◆ 多種保護(hù)功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護(hù)、太陽能電池組件短路保護(hù)，具有自動恢的輸出過流保護(hù)功能，輸出短路保護(hù)功能。
◆ 具有豐富的工作模式，如光控，光控＋延時，通用控制等模式。
◆ 浮充電溫度補(bǔ)償功能。
◆ 使用了數(shù)字LED顯示及設(shè)置，一鍵式操作即可完成所有設(shè)置，方便直觀。
3.蓄電池：一般為鉛酸電池，具有如下特點：
◆ 自放電率低
◆ 使用壽命長
◆ 深放電能力強(qiáng)
◆ 充電效率高 工作溫度范圍寬
4.離網(wǎng)逆變器：正弦波逆變器，具體功能參數(shù)如下：
◆ 純正弦波輸出(失真率<4%)
◆ 輸入輸出完全隔離設(shè)計
◆ 能快速并行啟動電容、電感負(fù)載
◆ 三色指示燈顯示，輸入電壓,輸出電壓，負(fù)載水準(zhǔn)和故障情形
◆ 負(fù)載控制風(fēng)扇冷卻
◆ 過壓/欠壓/短路/過載/超溫保護(hù)
5．負(fù)載：
◆ 直流負(fù)載包括：LED燈，風(fēng)機(jī)等；
◆ 交流負(fù)載包括：節(jié)能燈和交流電機(jī)等。
6.并網(wǎng)逆變器：
并網(wǎng)逆變器具有DC-DC和DC-AC兩級能量變換的結(jié)構(gòu)。DC-DC變換環(huán)節(jié)調(diào)整光伏陣列的工作點使其跟蹤最大功率點；DC-AC逆變環(huán)節(jié)主要使輸出電流與電網(wǎng)電壓同相位，同時獲得單位功率因數(shù)。
7.監(jiān)測儀表：
完成實驗時數(shù)據(jù)的讀取，可監(jiān)測太陽能電池組的電壓和電流；并網(wǎng)逆變器輸出的電壓和電流；離網(wǎng)逆變器輸出的電壓和電流。
二、實驗項目：
實驗一 太陽能光伏板能量轉(zhuǎn)換實驗
實驗二 環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗
實驗三 太陽能電池光伏系統(tǒng)直接負(fù)載特性實驗
實驗四 太陽能控制器工作原理實驗
實驗五 接反保護(hù)實驗
實驗六 太陽能控制器對蓄電池的過充保護(hù)實驗
實驗七 太陽能控制器對蓄電池的過放保護(hù)實驗
實驗八 夜間防反充實驗
實驗九 離網(wǎng)型逆變器工作原理實驗
實驗十 獨立光伏發(fā)電實驗
實驗十一 并網(wǎng)型逆變器工作原理實驗
實驗十二 光伏并網(wǎng)實驗
主要設(shè)備清單：
|
序號
|
名 稱
|
型 號
|
數(shù)量
|
單位
|
|
1
|
實驗臺
|
|
1
|
臺
|
|
2
|
太陽能電池板
|
|
1
|
塊
|
|
3
|
離網(wǎng)逆變電源
|
|
1
|
臺
|
|
4
|
同步逆變電源
|
|
1
|
臺
|
|
5
|
太陽能控制器
|
|
1
|
只
|
|
6
|
蓄電池
|
|
1
|
組
|
|
7
|
直流負(fù)載
|
|
1
|
套
|
|
8
|
交流負(fù)載
|
|
1
|
套
|
|
9
|
人造光源
|
|
1
|
套
|
|
10
|
穩(wěn)壓電源
|
|
1
|
臺
|
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