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SB-TYN07500W風(fēng)光互補并網(wǎng)發(fā)電系統教學(xué)實(shí)訓臺
一、產(chǎn)品概述
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)驗系統�？赏瓿娠L(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電及基站的供電及并網(wǎng)逆變電源系統集成的相關(guān)實(shí)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(yáng)能光伏發(fā)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(xué)習和工程實(shí)際應用技能。
1、產(chǎn)品特點(diǎn)
◆ 系統實(shí)驗平臺集成了室內溫/濕度儀，風(fēng)速測量、光照度測量系統，讓使用者操作起來(lái)更直觀(guān)。
◆ 系統采用32位數字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進(jìn)行全智能化的管理。
◆ 系統DC-AC并網(wǎng)同步電源，采用高頻脈沖調制技術(shù)。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(guān)的數字表和液晶顯示，讓用戶(hù)了解當前系統工作狀態(tài)。
◆ 系統上的離網(wǎng)電源可以為用戶(hù)提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
◆ 風(fēng)光互補并網(wǎng)發(fā)電實(shí)訓系統，可以讓實(shí)訓學(xué)生自行拆裝移動(dòng)，使用簡(jiǎn)便、無(wú)噪音、無(wú)污染。
◆ 系統增加市電與風(fēng)光互補發(fā)電切換模塊，讓實(shí)驗更具操作性。
◆ 增加分布式供電原理與實(shí)驗電路，讓學(xué)生增加對新知識的理解
一、主要技術(shù)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：900W
2、單晶硅太陽(yáng)能電池規格
◆ 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：220VAC 500W金鹵燈或1000W自然色太陽(yáng)投光燈
3、風(fēng)機力發(fā)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(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
◆ 風(fēng)葉旋轉方向：順時(shí)針
◆ 風(fēng)葉數量：3（片）
◆ 風(fēng)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(fēng)洞模塊
采用矢量變頻器驅動(dòng)，模擬不同環(huán)境下的網(wǎng)速
◆ 風(fēng)量：32073 mз/h
◆ 風(fēng)壓：388Pa
◆ 轉速：1440 r/min
◆ 功率：5.5kW
◆ 可調風(fēng)速：0～13級連續可調
5、風(fēng)光互補控制器
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)光互補系統設計，特別適用于風(fēng)光互補路燈系統和風(fēng)光互補監控系統。能同時(shí)控制風(fēng)力發(fā)電機和太陽(yáng)能電池板對蓄電池進(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)機功率：650W
◆ 充電方式：PWM脈寬調制
◆ 充電最大電流 35A
◆ 過(guò)放保護電壓 11V
◆ 過(guò)放恢復電壓 12.6V
◆ 輸出保護電壓 16V
◆ 卸載開(kāi)始電壓（出廠(chǎng)值）15.5V
◆ 卸載開(kāi)始電流（出廠(chǎng)值） 15A
◆ 控制器設有蓄電池過(guò)充、過(guò)放電保護、蓄電池開(kāi)路保護、負載過(guò)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(guò)壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償、光控開(kāi)關(guān)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(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：>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(guò)熱、過(guò)載保護
7、并網(wǎng)同步逆變電源
采用光度感知運算技術(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)現了高精度同相調制交流電并合輸出功能。
◆ 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)
8、測風(fēng)系統模塊
用于測量并記錄大氣中風(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前日期時(shí)間及風(fēng)速、風(fēng)向值；內置大容量FLASH存儲芯片可自動(dòng)存儲至少一年的氣象數據；儀器配備有三種通訊接口（RS232/RS485/USB）用于與計算機建立通訊連接，通過(guò)配套的上位機軟件可遠程觀(guān)測實(shí)時(shí)風(fēng)速風(fēng)向，用戶(hù)還可利用該功能完善的氣象軟件對氣象數據作進(jìn)一步的處理分析。
實(shí)時(shí)數據：當前電腦時(shí)間采集到的風(fēng)速、風(fēng)向數據。（電腦時(shí)鐘）
歷史數據：風(fēng)速風(fēng)向儀按照所設定的采集周期，記錄到采集儀存儲芯片中的風(fēng)速、風(fēng)向數據（采集儀時(shí)鐘）。
◆ 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， 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(huán)境溫度： -40℃～50℃
◆ 轉速傳感器：0～5000 風(fēng)力發(fā)電機轉速檢測顯示（室內）
9、電表規格
◆ 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，室內溫、濕度
10、負載：
◆ 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：×1個(gè)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉速：20rmp/min
◆ 交流線(xiàn)性電阻負載：3～100W連續可調
◆ 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
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、監測系統：
高性能風(fēng)光互補智能控制器，含PC端Zigbee無(wú)線(xiàn)監控模塊，與太陽(yáng)能教學(xué)模塊Zigbee發(fā)射模塊，透過(guò)IEEE802.15.4標準無(wú)線(xiàn)協(xié)定截取I(電流)V(電壓)值至PC端顯示以便監控。
13、系統外形尺寸；長(cháng)1400×寬550×高1700（㎜）附滾輪方便推動(dòng)至戶(hù)外教學(xué)。
14、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(fēng)機電壓、光伏電壓、風(fēng)機電流、光伏電流、風(fēng)機功率、光伏功率，能量模擬圖，當前風(fēng)速（米/秒），當前風(fēng)向（度），當前風(fēng)力資源平估。
風(fēng)力發(fā)電系統工作主界面 風(fēng)力電系統工作數據主界面（可切換不同曲線(xiàn)界面）
當前風(fēng)資源數據主界面
二、教學(xué)及研究實(shí)訓項目
2、1、永磁同步風(fēng)力發(fā)電機系統運行過(guò)程風(fēng)能量變換演示和實(shí)驗
實(shí)驗1、風(fēng)力發(fā)電基礎理論原理性實(shí)驗
實(shí)驗2、風(fēng)力發(fā)電系統設計實(shí)驗
實(shí)驗3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實(shí)驗
實(shí)驗4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實(shí)驗
實(shí)驗5、風(fēng)力發(fā)電基礎理論與應用技術(shù)仿真實(shí)驗
實(shí)驗6、發(fā)電機轉速與輸出電壓關(guān)系實(shí)驗
實(shí)驗7、發(fā)電機轉速與輸出電流關(guān)系實(shí)驗
實(shí)驗8、發(fā)電機轉速與輸出頻率關(guān)系實(shí)驗
實(shí)驗9、風(fēng)速即轉速與出功率關(guān)系實(shí)驗
2、2、太陽(yáng)能電池控制運行過(guò)程光能量變換演示和實(shí)驗
實(shí)驗1、光伏電池的伏安特性；
實(shí)驗2、光伏發(fā)電的負載特性測試；
實(shí)驗3、光伏電池輸出功率與入射角的關(guān)系；
實(shí)驗4、輸出功率與光照強度的關(guān)系；
實(shí)驗5、最大功率點(diǎn)跟蹤實(shí)驗測試；
實(shí)驗6、控制器原理實(shí)驗；
實(shí)驗7、蓄電池充放電控制實(shí)驗；
實(shí)驗8、蓄電池保護實(shí)驗；
實(shí)驗9、光伏陣列設計實(shí)驗；
實(shí)驗10、太陽(yáng)能照明系統設計；
實(shí)驗11、太陽(yáng)能系統電器負載實(shí)驗；
實(shí)驗12、綜合實(shí)驗；
三、主要設備清單
|
序號 |
名 稱(chēng) |
數 量 |
單 位 |
|
1 |
風(fēng)光互補發(fā)電實(shí)訓系統操作臺 |
1 |
臺 |
|
2 |
400W永磁同步發(fā)電機 |
1 |
臺 |
|
3 |
模擬風(fēng)洞系統（風(fēng)源） |
1 |
套 |
|
4 |
風(fēng)速儀（含支架） |
1 |
臺 |
|
5 |
風(fēng)向儀（含支架） |
1 |
臺 |
|
6 |
5.5KW矢量變頻器 |
1 |
臺 |
|
7 |
風(fēng)光互補控制器 |
1 |
臺 |
|
8 |
逐日系統支架（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)驗附件 |
1 |
套 |
|
12 |
上位軟件 |
1 |
套 |
