SB-FGT-B2.5KW風(fēng)光互補發(fā)電教學(xué)實(shí)驗系統

　

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)演示實(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。
1.1系統主要應用范圍
主要提供于職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以太陽(yáng)能發(fā)電為主課題的研究和培訓�？梢詭椭鷮W(xué)生，進(jìn)一步理解風(fēng)光互補發(fā)電站整個(gè)系統的原理學(xué)習并探討工程實(shí)際應用技能。

二、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。

◆ 系統內置DC-AC電源，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，讓負載永不斷電。

◆ 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

太陽(yáng)能電池

永磁同步風(fēng)力發(fā)電機

模擬風(fēng)洞

風(fēng)光互補控制器

離網(wǎng)逆變電源

并網(wǎng)同步逆變電源

雙軸跟蹤支架

測風(fēng)系統

三、主要技術(shù)規格參數

  1、系統規格

◆ 系統工作電壓：48V DC  220VAC

◆ 系統最大電流：75A

◆ 系統最大功率：3000W

  2、單晶硅太陽(yáng)能電池規格

◆ 組件尺寸(L*W*H)：990*1480*46mm×10

◆ 最佳功率：200W

◆ 最佳工作電壓：27±0.5V

◆ 最佳工作電流：7.6±0.20A

◆ 短路電流：8.2±0.10A

◆ 開(kāi)路電壓：35±0.5V                            

◆ 連接方式：2串，5并，

◆ 系統開(kāi)路電壓：72V

  3、風(fēng)機力發(fā)電機參數(室內)

◆ 額定功率：400(W)

◆ 額定電壓：48(V)

◆ 額定電流：11（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、風(fēng)光互補控制器規格

◆ 工作電壓：48VDC

◆ 充電功率：2500W

◆ 光伏功率：2100W

◆ 風(fēng)機功率：650W

◆ 充電方式：PWM脈寬調制

◆ 充電最大電流 55A

◆ 過(guò)放保護電壓 42V 

◆ 過(guò)放恢復電壓 50V

◆ 輸出保護電壓 71V                               

◆ 卸載開(kāi)始電壓（出廠(chǎng)值）59.5V

◆ 卸載開(kāi)始電流（出廠(chǎng)值） 52A

◆ 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；

  5、離網(wǎng)逆變電源

◆ 直流輸入電壓：40～75 VDC

◆ 額定蔬出功率：1000W

◆ 輸出電壓：220VAC

◆ 輸出波形：純正弦波

◆ 輸出頻率：50Hz

◆ 工作效率：88%

◆ 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：短路、過(guò)熱、過(guò)載保護

  6、測風(fēng)系統模塊

◆ 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， DC12V、5V或其他供電。

◆ 記錄間隔：  1分鐘～480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）         

7、西門(mén)子S7-300 PLC

S7-300 PLC是模擬式中小型PLC，電源、CPU和其他模塊都是獨立的，可以通過(guò)U形總線(xiàn)把電源（PS）、CPU和其他模塊緊密固定在西門(mén)子S7-300的標準軌道上。每個(gè)模塊都有一個(gè)總線(xiàn)連接器，后者插在各模塊的背后。電源模塊總是安裝在機架的最左邊，CPU模塊緊靠電源模塊。CPU的右邊是可以選擇的IM接口模塊，如果只用主架導軌而沒(méi)有使用擴展支架可以不選擇IM接口模塊。

S7編程軟件組態(tài)主架導軌硬件時(shí)，電源，CPU和IM分別放在導軌的1號槽、2號槽和3號槽上。一條導軌共有11個(gè)槽號：1號槽至11號槽，其中4號槽至11號槽可以隨意放置除電源、CPU和IM以外的其他模塊。如：DI（數字量輸入）、DO（數字量輸出）、AI（模擬量輸入）、AO（模擬量輸出）、FM（功能模塊）和CP（通信模塊）等

8、監控系統（工業(yè)觸摸屏）

  ◆ 尺寸(英寸) 10.2

  ◆ 液晶屏：TFT液晶顯示，LED背光

  ◆ 顯示顏色：真彩，65535色

  ◆ 分辨率：800×480

  ◆ 液晶屏亮度：200cd/㎡

  ◆ 觸摸屏：電阻式

  ◆ 供電電源：24VDC

  ◆ 額定功率：5W

  ◆ CPU主板：ARM CPU，400MHz

  ◆ 內存：64M

  ◆ 存儲設備：128M FLASH

  ◆ 組態(tài)軟件：MCGS嵌入式組態(tài)軟件（運行版）

外部接口：　

  ◆ 串口：1×RS232、1×RS485

  ◆ USB ：1主1從

產(chǎn)品規格

  ◆ 結構：工業(yè)塑料結構

  ◆ 顏色：工業(yè)灰

  ◆ 面板尺寸：226.5mm×163mm

  ◆ 機柜開(kāi)孔：215mm×152mm

  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：

 直流負載

◆ 28LED路燈：×1個(gè)，帶PWM調光功能，額定電壓、24VDC，工作電流、1.35A，功率、28W

◆ 風(fēng)  扇：×1個(gè)，額定電壓、24V，工作電流、0.25A，功率、3W

◆ 交通燈：2組(R,G,B)，額定電壓、24V，工作電流：0.25A，功率、3W

  交流負載

  ◆ 節能燈：×1個(gè)，額定電壓、220V，工作電流、0.15 A

  ◆ 馬  達：×1個(gè)，額定電壓、220V，工作電流、0.2 A

  11、電池：閥控式密封膠體蓄電池

◆ 額定電壓：12V

◆ 額定容量：150Ah

◆ 蓄電池數量：4節

 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、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；

實(shí)驗13 太陽(yáng)能電池基本特性測試實(shí)驗

實(shí)驗14 外部擴充DC轉AC外接電器實(shí)驗

實(shí)驗15單晶太陽(yáng)能電池I-V特性曲線(xiàn)實(shí)驗

實(shí)驗16 離網(wǎng)逆變器設計實(shí)驗

實(shí)驗17 離網(wǎng)逆變器工作特性實(shí)驗

實(shí)驗18 離網(wǎng)逆變器帶載及保護實(shí)驗

實(shí)驗19 并網(wǎng)逆變器設計實(shí)驗

實(shí)驗20 并網(wǎng)實(shí)驗

  2、3、PLC實(shí)訓內容

實(shí)驗一 STEP 7軟件安裝及注意事項

實(shí)驗二 SIMATIC管理器

實(shí)驗三 SIMATIC Manager自定義

實(shí)驗四  PG/PC接口設置

實(shí)驗五 用PLC控制三相交流異步電動(dòng)機起/停

實(shí)驗六 PLC系統的硬件組態(tài)及程序編制

實(shí)驗七 基本邏輯指令的應用

實(shí)驗八 定時(shí)器、計數器的應用

實(shí)驗九 技能訓練，人行橫道控制

實(shí)驗十 模擬量的控制

實(shí)驗十一 順序控制系統控制方法的設計

實(shí)驗十二 步與步的動(dòng)作

實(shí)驗十三 PLC通信

 2、4、觸摸屏實(shí)訓內容

實(shí)驗一 組態(tài)軟件應用及界面設計

實(shí)驗二 上傳、下載文件

實(shí)驗三 曲線(xiàn)圖、柱狀圖、圓形圖、動(dòng)態(tài)圖

實(shí)驗四 數字輸入和文數字顯示

實(shí)驗五 歷史資料顯示

實(shí)驗六 系統控制讀寫(xiě)

實(shí)驗七 控制系統中觸摸屏的畫(huà)面

實(shí)驗八 狀態(tài)圖

實(shí)驗九 控制系統中PLC的程序

三、主要設備清單

序號	名     稱(chēng)	型  號	數 量	單 位
1	風(fēng)光互補發(fā)電系統控制臺		1	臺
2	電源柜		1	臺
3	PLC 西門(mén)子300		1	臺
4	12寸工控一體機		1	臺
5	400W永磁同步發(fā)電機		1	臺
6	1000W永磁同步發(fā)電機		1	臺
7	風(fēng)力發(fā)電機塔架		1	套
8	風(fēng)速儀（含支架）		1	臺
9	風(fēng)向儀（含支架）		1	臺
10	風(fēng)光互補控制器		1	臺
11	100W太陽(yáng)能電池組件模塊		10	套
12	蓄電池組150Ah		4	組
13	實(shí)驗附件		1	套
14	上位軟件		1	套