一、產品概述
本產品是集于風力發電及太陽能發電為一體的新型教學實驗系統?？赏瓿娠L力發電和太陽能發電及基站的供電及并網逆變電源系統集成的相關實驗及教學演示?？梢詭椭鷮W生進一步理解風力發電及太陽能光伏發電系統的理念、系統集成原理、單元組成、部件認知等方面的學習和工程實際應用技能。
產品特點
◆ 系統實驗平臺集成了室內溫/濕度儀，風速測量、光照度測量系統，讓使用者操作起來更直觀。
◆ 系統采用32位數字化DSP技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
◆ 系統DC-AC并網同步電源，采用高頻脈沖調制技術。具有小體積、高效率及高功率因數輸出。
◆ 系統面板上采用直觀的數字表和液晶顯示，讓用戶了解當前系統工作狀態。
◆ 系統上的離網電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
◆ 風光互補并網發電實訓系統，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。
◆ 系統增加市電與風光互補發電切換模塊，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
主要技術規格參數
1、系統規格
◆ 系統工作電壓：12/24V DC 220VAC
◆ 系統最大電流：50A
◆ 系統最大功率：800W
2、單晶硅太陽能電池規格
◆組件尺寸(L*W*H)：680*100*28mm
◆功率：100W
◆工作電壓：17.05±0.5V
◆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、風機力發電機參數
◆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：永磁同步發電機
◆風葉旋轉方向：順時針
◆風葉數量：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：28070 mз/h
◆ 風壓：302Pa
◆ 轉速：1440 r/min
◆ 功率：2.2kW
◆ 可調風速：0～13級連續可調
4、風光互補控制器規格
◆ 工作電壓：12VDC
◆ 充電功率：500W
◆ 光伏功率：150W
◆ 風機功率：350W
◆ 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、離網逆變電源
◆直流輸入電壓：9～16.8VDC
◆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：>0.88
◆波形失真率≤5%
◆工作環境：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
◆ 環境溫度范圍： -25 ℃～60℃
◆ 環境濕度： 0～99%(Indoor Type Design)
7、測風系統(氣象站)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分鐘連續可設置
◆內部存儲： 4M bit
◆通訊接口： RS-232/485/USB通訊
◆環境溫度： -40℃～50℃
◆轉速傳感器：0～5000 風力發電機轉速檢測顯示（室內）
8、電表規格
◆ 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連續可調（白熾燈）
◆ 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
◆ 實驗臺側面帶有1個3路交流輸出插座、可供其它設備用電
◆ 實驗臺面板設置有直流輸出端口，設有阻性，感性負載，方便完成不同負載實驗
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︰最大充電電流為5.6A
11、監測系統：
高性能風光互補智能控制器，含PC端Zigbee無線監控模塊，與太陽能教學模塊Zigbee發射模塊，透過IEEE802.15.4標準無線協定截取I(電流)V(電壓)值至PC端顯示以便監控。(標配不含工控一體機或臺式計算機或筆記本電腦)
12、系統外形尺寸；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、高尺寸為系統安裝后所占教室面積）
13、監控軟件
◆PC監控模塊：監控主機、監控軟件。
◆顯示內容：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。
教學及研究實訓項目
1、 永磁同步風力發電機系統運行過程風能量變換演示和實驗
1-1、風力發電基礎理論原理性實驗
1-2、風力發電系統設計實驗
1-3、風力發電控制技術實驗
1-4、風力發電相關測量技術實驗
1-5、風力發電基礎理論與應用技術仿真實驗
1-6、發電機轉速與輸出電壓關系實驗
1-7、發電機轉速與輸出電流關系實驗
1-8、發電機轉速與輸出頻率關系實驗
1-9、風速即轉速與出功率關系實驗
1-10、變頻器調速實驗
2、 太陽能電池控制運行過程光能量變換演示和實驗
2-1、太陽能電池板開路電壓測試實驗
2-2、太陽能電池板短路電流測試實驗
2-3、太陽能電板I-V特性測試實驗
2-4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗
2-5、太陽能電池板填充因子計算實驗
2-6、太陽能電池板轉換效率測量實驗
2-7、開路電壓與相對光強的函數關系實驗
2-8、短路電流與相對光強的函數關系實驗
2-9、太陽能電池板P-V特性測試實驗
2-10、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗
2-11、太陽能組件輸出特性測試實驗
2-12、串聯電阻對填充因子的影響測試實驗
2-13、并聯電阻對填充因子的影響測試實驗
2-14、太陽能電池光譜特性測試實驗
3、 太陽能蓄電池控制器實驗系列
3-1、太陽能蓄電池充電控制實驗
3-2、控制器充放電保護實驗
3-3、蓄電池充電測試實驗
3-4、蓄電池電量估測實驗
3-5、控制電池放電實驗
3-6、控制器環境溫度測量實驗
3-7、控制器光控-時控輸出實驗
4、 太陽能光伏逆變器實驗系列
4-1、逆變器的工作原理分析實驗；
4-2、輸出電壓、電流測試實驗；
4-3、最大輸出功率的估算實驗；
4-4、過載或短路保護演示實驗；
4-5、輸入電壓防反接演示實驗；
4-6、輸入電壓范圍測試實驗；
4-7、轉換效率計算實驗；
三、主要設備清單
|
序號 |
名 稱 |
數 量 |
單 位 |
|
1 |
風光互補發電實訓系統操作臺 |
1 |
臺 |
|
2 |
400W永磁同步發電機 |
1 |
臺 |
|
3 |
模擬風洞系統（風源） |
1 |
套 |
|
4 |
風速儀（含支架） |
1 |
臺 |
|
5 |
風向儀（含支架） |
1 |
臺 |
|
6 |
2.2KW矢量變頻器 |
1 |
臺 |
|
7 |
風光互補控制器 |
1 |
臺 |
|
8 |
模擬太陽光系統 |
1 |
套 |
|
9 |
100W太陽能電池組件模塊 |
1 |
套 |
|
10 |
蓄電池組55Ah |
1 |
組 |
|
11 |
實驗附件 |
1 |
套 |
|
12 |
上位軟件 |
1 |
套 |
|
13 |
使用手冊 |
1 |
本 |
