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風光電互補發(fā)電實訓系統(tǒng)

一、產(chǎn)品概述

本產(chǎn)品是集于太陽能發(fā)電及風力發(fā)電為一體的新型教學實驗系統(tǒng)�？赏瓿娠L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)集成的相關實驗及教學演示。可以幫助學生，進一步理解風力發(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、部件認知等方面的學習和工程實際應用技能。

1 、產(chǎn)品特點

系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫 / 濕度儀，風速測量、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，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。

系統(tǒng) DC-AC 并網(wǎng)同步電源，采用高頻脈沖調制技術。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。

風光互補并網(wǎng)發(fā)電實訓系統(tǒng)，使用簡便、無噪音、無污染。

系統(tǒng)增加市電與風光互補發(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，讓學生增加對新知識的理解

一、主要技術規(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： 50A

系統(tǒng)最大功率： 900W

2 、單晶硅太陽能電池規(guī)格

組件尺寸 (L*W*H) ： 680*100* 28mm

要求功率： 100W

要求工作電壓： 17.05 ± 0.5V

要求工作電流： 5.2 ± 0.10A

短路電流： 5.85 ± 0.10A

開路電壓： 21 ± 0.5V

模擬小太陽模塊： 220VAC 500W 金鹵燈或 1000W 自然色太陽投光燈

3 、風機力發(fā)電機參數(shù)

額定功率： 400(W)

額定電壓： 12/24(V)

額定電流： 33.3/16.7 （ A ）

風輪直徑： 1.65(m)

啟動風速： 1.5(m/s)

額定風速： 9.6(m/s)

安全風速： 35(m/s)

工作形式：永磁同步發(fā)電機

風葉旋轉方向：順時針

風葉數(shù)量： 3 （片）

風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料

電機材料：鋁合金 & 不銹鋼

4 、模擬風洞模塊

風量： 32073 m з /h

風壓： 388Pa

轉速： 1440 r/min

功率： 2.2kW

可調風速： 0 ～ 13 級連續(xù)可調

4 、風光互補控制器規(guī)格

工作電壓： 24VDC

充電功率： 1000W

光伏功率： 150W

風機功率： 450W

充電方式： PWM 脈寬調制

充電最大電流 35A

過放保護電壓 11V

過放恢復電壓 12.6V

輸出保護電壓 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、光控開關功能；

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，定時開、定時關，）。

5 、離網(wǎng)逆變電源

直流輸入電壓： 9 ～ 16VDC 電壓可選

額定蔬出功率： 300W 功率可選

輸出電壓： 110/220VAC

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 ℃ ）

保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護

6 、并網(wǎng)同步逆變電源

AC 標準電壓范圍： 90V ～ 140V/180V ～ 260VAC

AC 頻率范圍： 55Hz ～ 63Hz/45Hz ～ 53Hz

并網(wǎng)輸出功率： 400W

輸出電流總諧波失真： THDIAC <5%

相 位 差： <1%

孤島效應保護： VAC;f AC

輸出短路保護： 限流

顯示方式： LED

待機功耗： <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)

7 、測風系統(tǒng)模塊

測量范圍 風速： 0 ～ 60m /s 風向： 0 ～ 360 °

精 度 ± 0.1m /s ± 3 °

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

記錄間隔： 1 分鐘～ 240 分鐘連續(xù)可設置

內(nèi)部存儲： 4M bit

通訊接口： RS-232/485/USB 通訊

環(huán)境溫度： -40 ℃ ～ 50 ℃

轉速傳感器： 0 ～ 5000 風力發(fā)電機轉速檢測顯示（室內(nèi)）

8 、電表規(guī)格

直流電流表：× 2 個， 20A ， 顯示模式︰ 0.5 ” LED

直流電壓表：× 2 個， 50V ， 顯示模式︰ 0.5 ” LED

交流電壓表：× 2 個， 500V ，顯示模式︰ 0.5 ” LED

交流電流表：× 2 個， 5A ， 顯示模式︰ 0.5 ” LED

時間、溫 / 濕度表：× 1 個， -20 ～ 99.9 ℃ 顯示時間，室內(nèi)溫、濕度

9 、負載：

風扇：× 1 個，額定電壓： 12/24V ，工作電流： 0.25A ，功率： 3W

交通燈： 1 組 (R,G,B) ，額定電壓： 12/24V ，工作電流： 0.25A ，功率： 3W

蜂鳴器：× 1 個

馬達：× 1 個，額定電壓： 12/24V ，工作電流： 0.35A ，功率： 5W 轉速： 20rmp/min

交流線性電阻負載： 3 ～ 100W 連續(xù)可調

直流模擬負載： 12V/24V/28WLED 路燈板，帶 PWM 調光功能，輸出功率可設置

10 、電池：閥控式密封鉛酸蓄電池

額定電壓： 12V

額定容量： 55Ah

充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為 5.6A

11 、監(jiān)測系統(tǒng)：

高性能風光互補智能控制器，含 PC 端 Zigbee 無線監(jiān)控模塊，與太陽能教學模塊 Zigbee 發(fā)射模塊，透過 IEEE802.15.4 標準無線協(xié)定截取 I( 電流 )V( 電壓 ) 值至 PC 端顯示以便監(jiān)控。

12 、系統(tǒng)外形尺寸；長 5000 ×寬 4000 ×高 2100 （㎜）主操作臺附滾輪方便推動至戶外教學。

注：（該長、寬、高 尺寸為系統(tǒng)安裝后所占教室面積）

13 、監(jiān)控軟件

PC 監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機、監(jiān)控軟件。

顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風機電壓、光伏電壓、風機電流、光伏電流、風機功率、光伏功率，能量模擬圖，當前風速（米 / 秒），當前風向（度），當前風力資源平估。

當前風資源數(shù)據(jù)主界面

二、教學及研究實訓項目

2 、 1 、永磁同步風力發(fā)電機系統(tǒng)運行過程風能量變換演示和實驗

實驗 1 、風力發(fā)電基礎理論原理性實驗

實驗 2 、風力發(fā)電系統(tǒng)設計實驗

實驗 3 、風力發(fā)電控制技術實驗

實驗 4 、風力發(fā)電相關測量技術實驗

實驗 5 、風力發(fā)電基礎理論與應用技術仿真實驗

實驗 6 、發(fā)電機轉速與輸出電壓關系實驗

實驗 7 、發(fā)電機轉速與輸出電流關系實驗

實驗 8 、發(fā)電機轉速與輸出頻率關系實驗

實驗 9 、風速即轉速與出功率關系實驗

2 、 2 、太陽能電池控制運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)電的負載特性測試；

實驗 3 、光伏電池輸出功率與入射角的關系；

實驗 4 、輸出功率與光照強度的關系；

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 、蓄電池保護實驗；

實驗 9 、光伏陣列設計實驗；

實驗 10 、太陽能照明系統(tǒng)設計；

實驗 11 、太陽能系統(tǒng)電器負載實驗；