SB-TYN07500W風(fēng)光互補(bǔ)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)教學(xué)實(shí)訓(xùn)臺(tái)
一、產(chǎn)品概述
風(fēng)光互補(bǔ)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)教學(xué)實(shí)訓(xùn)臺(tái)本產(chǎn)品是集于太陽(yáng)能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電為一體的新型教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。可完成風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)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(shí)驗(yàn)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(yáng)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(shí)際應(yīng)用技能。
1、產(chǎn)品特點(diǎn)
◆ 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風(fēng)速測(cè)量、光照度測(cè)量系統(tǒng)，讓使用者操作起來(lái)更直觀。
◆ 系統(tǒng)采用32位數(shù)字化DSP技術(shù)，對(duì)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(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓實(shí)訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動(dòng)，使用簡(jiǎn)便、無(wú)噪音、無(wú)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(shí)驗(yàn)更具操作性。
◆ 增加分布式供電原理與實(shí)驗(yàn)電路，讓學(xué)生增加對(duì)新知識(shí)的理解
一、主要技術(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：50A
◆ 系統(tǒng)最大功率：900W
2、單晶硅太陽(yáng)能電池規(guī)格
◆ 組件尺寸(L*W*H)：670*1005*28mm
◆ 最佳功率：100W
◆ 最佳工作電壓：17.05±0.5V×2
◆ 最佳工作電流：5.2±0.10A，×2
◆ 短路電流：5.3±0.10A，×2
◆ 開(kāi)路電壓：21±0.5V
◆ 模擬小太陽(yáng)模塊：220VAC500W金鹵燈或1000W自然色太陽(yáng)投光燈
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：1.65(m)
◆ 啟動(dòng)風(fēng)速：1.5(m/s)
◆ 額定風(fēng)速：9.6(m/s)
◆ 安全風(fēng)速：35(m/s)
◆ 工作形式：永磁同步發(fā)電機(jī)
◆ 風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時(shí)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
4、模擬風(fēng)洞模塊
采用矢量變頻器驅(qū)動(dòng)，模擬不同環(huán)境下的網(wǎng)速
◆ 風(fēng)量：32073 mз/h
◆ 風(fēng)壓：388Pa
◆ 轉(zhuǎn)速：1440 r/min
◆ 功率：5.5kW
◆ 可調(diào)風(fēng)速：0～13級(jí)連續(xù)可調(diào)
5、風(fēng)光互補(bǔ)控制器
集風(fēng)能、太陽(yáng)能控制于一體的智能控制器，專(zhuān)為高端的小型風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，特別適用于風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)和風(fēng)光互補(bǔ)監(jiān)控系統(tǒng)。能同時(shí)控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池板對(duì)蓄電池進(jìn)行安全高效的智能充電。
◆ 工作電壓：24VDC
◆ 充電功率：1000W
◆ 光伏功率：350W
◆ 風(fēng)機(jī)功率：650W
◆ 充電方式：PWM脈寬調(diào)制
◆ 充電最大電流 35A
◆ 過(guò)放保護(hù)電壓 11V
◆ 過(guò)放恢復(fù)電壓 12.6V
◆ 輸出保護(hù)電壓 16V
◆ 卸載開(kāi)始電壓（出廠值）15.5V
◆ 卸載開(kāi)始電流（出廠值） 15A
◆ 控制器設(shè)有蓄電池過(guò)充、過(guò)放電保護(hù)、蓄電池開(kāi)路保護(hù)、負(fù)載過(guò)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(guò)壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償、光控開(kāi)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(kāi)輸出，另一通道為多類(lèi)定時(shí)輸出（光控開(kāi)、光控關(guān)，定時(shí)開(kāi)、定時(shí)關(guān)，）。
6、離網(wǎng)逆變電源
光伏離網(wǎng)型逆變器為功率變換裝置，將輸入的直流電推挽升壓，再經(jīng)過(guò)逆變橋SPWM正弦脈寬調(diào)制技術(shù)逆變成220V交流電。
◆ 直流輸入電壓：10～16VDC
◆ 額定蔬出功率：600W
◆ 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(duì)濕度：﹤90﹪（25℃）
◆ 保護(hù)功能：極性反接、短路、過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)
7、并網(wǎng)同步逆變電源
采用光度感知運(yùn)算技術(shù)，太陽(yáng)光在太陽(yáng)能電池板上的照射角度、光照強(qiáng)度的不同而產(chǎn)生不同的電流輸出，采用了先進(jìn)的中央處理器運(yùn)算出其不同的光照度，精確的MPPT功能、APL功能，自動(dòng)把太陽(yáng)能板的功率調(diào)整到最大輸出，只需將太陽(yáng)能板直接連接到并網(wǎng)逆變器上，無(wú)需再連接電池。
交流電的0角相經(jīng)隔離放大后輸入到MCU進(jìn)行高精度檢測(cè)分析，相移率只有〈1％，并網(wǎng)的過(guò)程中采用SPWM直接產(chǎn)生純正正弦波輸出。從而實(shí)現(xiàn)了高精度同相調(diào)制交流電并合輸出功能。
◆ AC標(biāo)準(zhǔn)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(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)
8、測(cè)風(fēng)系統(tǒng)模塊
用于測(cè)量并記錄大氣中風(fēng)速與風(fēng)向的氣象儀器。本儀器采用高清液晶顯示屏顯示當(dāng)前日期時(shí)間及風(fēng)速、風(fēng)向值；內(nèi)置大容量FLASH存儲(chǔ)芯片可自動(dòng)存儲(chǔ)至少一年的氣象數(shù)據(jù)；儀器配備有三種通訊接口（RS232/RS485/USB）用于與計(jì)算機(jī)建立通訊連接，通過(guò)配套的上位機(jī)軟件可遠(yuǎn)程觀測(cè)實(shí)時(shí)風(fēng)速風(fēng)向，用戶還可利用該功能完善的氣象軟件對(duì)氣象數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的處理分析。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：當(dāng)前電腦時(shí)間采集到的風(fēng)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)。（電腦時(shí)鐘）
◆ 測(cè)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， DC12V、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(chǔ)：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(cè)顯示（室內(nèi)）
9、電表規(guī)格
◆ 直流電流表：× 2個(gè)，20A，顯示模式︰0.5”LED
◆ 直流電壓表：× 2個(gè)，50V，顯示模式︰0.5”LED
◆ 交流電壓表：× 2個(gè)，500V，顯示模式︰0.5”LED
◆ 交流電流表：× 2個(gè)，5A，顯示模式︰0.5”LED
◆ 時(shí)間、溫/濕度表：× 1個(gè)，-20～99.9℃ 顯示時(shí)間，室內(nèi)溫、濕度
10、負(fù)載：
◆ 風(fēng)扇：×1個(gè)，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(gè)
◆ 馬達(dá)：×1個(gè)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉(zhuǎn)速：20rmp/min
◆ 交流線性電阻負(fù)載：3～100W連續(xù)可調(diào)
◆ 直流模擬負(fù)載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調(diào)光功能，輸出功率可設(shè)置
11、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
12、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：
高性能風(fēng)光互補(bǔ)智能控制器，含PC端Zigbee無(wú)線監(jiān)控模塊，與太陽(yáng)能教學(xué)模塊Zigbee發(fā)射模塊，透過(guò)IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線協(xié)定截取I(電流)V(電壓)值至PC端顯示以便監(jiān)控。
13、系統(tǒng)外形尺寸；長(zhǎng)1400×寬550×高1700（㎜）附滾輪方便推動(dòng)至戶外教學(xué)。
14、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。
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）
當(dāng)前風(fēng)資源數(shù)據(jù)主界面
二、教學(xué)及研究實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
2、1、永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程風(fēng)能量變換演示和實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)5、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)7、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)8、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)9、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實(shí)驗(yàn)
2、2、太陽(yáng)能電池控制運(yùn)行過(guò)程光能量變換演示和實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1、光伏電池的伏安特性；
實(shí)驗(yàn)2、光伏發(fā)電的負(fù)載特性測(cè)試；
實(shí)驗(yàn)3、光伏電池輸出功率與入射角的關(guān)系；
實(shí)驗(yàn)4、輸出功率與光照強(qiáng)度的關(guān)系；
實(shí)驗(yàn)5、最大功率點(diǎn)跟蹤實(shí)驗(yàn)測(cè)試；
實(shí)驗(yàn)6、控制器原理實(shí)驗(yàn)；
實(shí)驗(yàn)7、蓄電池充放電控制實(shí)驗(yàn)；
實(shí)驗(yàn)8、蓄電池保護(hù)實(shí)驗(yàn)；
實(shí)驗(yàn)9、光伏陣列設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；
實(shí)驗(yàn)10、太陽(yáng)能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)；
實(shí)驗(yàn)11、太陽(yáng)能系統(tǒng)電器負(fù)載實(shí)驗(yàn)；
實(shí)驗(yàn)12、綜合實(shí)驗(yàn)；
三、主要設(shè)備清單
序號(hào) | 名 稱 | 數(shù) 量 | 單 位 |
1 | 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)操作臺(tái) | 1 | 臺(tái) |
2 | 400W永磁同步發(fā)電機(jī) | 1 | 臺(tái) |
3 | 模擬風(fēng)洞系統(tǒng)（風(fēng)源） | 1 | 套 |
4 | 風(fēng)速儀（含支架） | 1 | 臺(tái) |
5 | 風(fēng)向儀（含支架） | 1 | 臺(tái) |
6 | 5.5KW矢量變頻器 | 1 | 臺(tái) |
7 | 風(fēng)光互補(bǔ)控制器 | 1 | 臺(tái) |
8 | 逐日系統(tǒng)支架（含模擬太陽(yáng)源） | 1 | 套 |
9 | 100W太陽(yáng)能電池組件模塊 | 1 | 套 |
10 | 蓄電池組65Ah | 1 | 組 |
11 | 實(shí)驗(yàn)附件 | 1 | 套 |
12 | 上位軟件 | 1 | 套 |
