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SB-WS500B樓宇新能源實(shí)訓裝置（風(fēng)光互補發(fā)電系統）
一、產(chǎn)品概述
樓宇新能源實(shí)訓裝置（風(fēng)光互補發(fā)電系統）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
樓宇新能源實(shí)訓裝置（風(fēng)光互補發(fā)電系統）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。
室內風(fēng)力發(fā)電及實(shí)驗平臺 室外方陣及跟蹤系統
1.2產(chǎn)品特點(diǎn)
Ø 系統實(shí)驗平臺集成了室內溫/濕度，風(fēng)速、風(fēng)向等測量系統，讓使用者操作起來(lái)更直觀(guān)。
Ø 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。
Ø 系統同步電源，采用日本三菱IGBT模塊（IPM）組裝。具有高功率因數輸出。
Ø 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)。
Ø 系統上的離網(wǎng)電源可以為用戶(hù)提供交流220V純正弦波交流電能。
Ø 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。
Ø 系統監控柜集成高性能工控一體計算機，可監控系統運行參數、將運行數據長(cháng)期保存或打印
二、技術(shù)參數
系統參數數：
Ø 系統供電：三相五線(xiàn)AC 380V
Ø 裝機容量：2KVA
2.1、太陽(yáng)能電池板
太陽(yáng)能電池板采用陣列組裝形式，主要采用4塊（或更多）小型太陽(yáng)能電池板組建，可實(shí)現太陽(yáng)能電池板的并接方式和串接方式，進(jìn)而提供大電流或大電壓的兩種太陽(yáng)能電池板組網(wǎng)方式。
Ø 電池板：?jiǎn)尉Ч?span lang="EN-US">/多晶硅
Ø 最大輸出功率：250W*4塊
Ø 聯(lián)接方式：串聯(lián)、并聯(lián)，自由組合
Ø 開(kāi)路電壓：35VDC
2.2、自動(dòng)跟蹤單元
Ø 跟蹤方式：雙軸全自動(dòng)跟蹤； 精度：±0.5°
Ø 水平回轉角度：360° ；俯仰角度：180°
Ø 控制器供電電源：DC 12V/24V
Ø 電機供電電源：DC 12V
2.3、風(fēng)力發(fā)電機
Ø 額定功率：400(W)
Ø 額定電壓：24(V)
Ø 額定電流：16.7（A）
Ø 風(fēng)輪直徑：1.65(m)
Ø 啟動(dòng)風(fēng)速：1.5(m/s)
Ø 額定風(fēng)速：9.6(m/s)
Ø 安全風(fēng)速：35(m/s)
Ø 工作形式：永磁同步發(fā)電機
Ø 風(fēng)葉旋轉方向：順時(shí)針
Ø 風(fēng)葉數量：3（片）
Ø 風(fēng)葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
Ø 電機材料：鋁合金
2.4、模擬風(fēng)洞模塊
模擬風(fēng)洞
Ø 風(fēng)量：28070 mз/h
Ø 風(fēng)壓：308Pa
Ø 轉速：1440 r/min
Ø 功率：2.2kW
Ø 可調風(fēng)速：0～13級連續可調
2.5、風(fēng)光互補控制器規格
風(fēng)光互補控制器
Ø 工作電壓：24VDC
Ø 充電功率Pmax ：1000W
Ø 光伏功率Pmax ：350W
Ø 風(fēng)機功率Pmax ：550W
Ø 充電方式：PWM脈寬調制
Ø 充電最大電流 35A
Ø 過(guò)放保護電壓 21V
Ø 過(guò)放恢復電壓 26V
Ø 輸出保護電壓 32V
Ø 卸載開(kāi)始電壓（出廠(chǎng)值）25V
Ø 卸載開(kāi)始電流（出廠(chǎng)值） 15A
Ø 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；
Ø 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)，）。
2.6、離網(wǎng)逆變電源
離網(wǎng)逆變電源
Ø 直流輸入電壓：19～29VDC
Ø 額定蔬出功率：1000W
Ø 輸出電壓：110/220VAC
Ø 輸出波形：純正弦波
Ø 輸出頻率：50Hz
Ø 工作效率：85%
Ø 功率因數：>0.88
Ø 波形失真率≤5%
Ø 工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
Ø 相對濕度：﹤90﹪（25℃）
Ø 保護功能：短路、過(guò)熱、過(guò)載保護
Ø 特殊功能：完善的旁路功能，可以實(shí)現市電→光伏或光伏→市電之間的無(wú)縫切換，可優(yōu)選光伏優(yōu)先或市電優(yōu)先。
2.7、同步并網(wǎng)逆變電源
同步并網(wǎng)逆變電源
Ø AC標準電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC
Ø AC頻率范圍：55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
Ø 并網(wǎng)輸出功率：1000W
Ø 輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%
Ø 相 位 差：<1%
Ø 孤島效應保護：VAC;f AC
Ø 輸出短路保護：限流
Ø 顯示方式： LED
Ø 待機功耗：<2W
Ø 夜間功耗：<1W
Ø 環(huán)境溫度范圍：-25 ℃～60℃
Ø 環(huán)境濕度：0～99%(Indoor Type Design)
2.8、測風(fēng)系統
測風(fēng)系統
Ø 測量范圍：速：0～60m/s 風(fēng)向：0～360°
Ø 精 度 ±0.1m/s ± 3°
Ø 工作電源：AC 220V±20% 50HZ， DC12V、5V或其他供電。
Ø 記錄間隔：1分鐘～240分鐘連續可設置
Ø 內部存儲：4M bit
Ø 通訊接口：RS-232/485/USB通訊
Ø 環(huán)境溫度：-40℃～50℃
Ø 轉速傳感器：0～5000 風(fēng)力發(fā)電機轉速檢測顯示（室內）
2.9、照度計
Ø 量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動(dòng)切換量程。
2.10、數字電壓、電流、功率因數表、溫濕度表
Ø 直流電壓表：0-200V×3只
Ø 交流電流表：5A×1只
Ø 交流電壓表：0-500V、交流電流表5A各一只
Ø 交流電能計量模塊：電參數測量、運行時(shí)間、超載報警、功率報警門(mén)限預置、掉電數據保存
Ø 溫度、濕度表:溫度測量范圍：-50℃-+70℃濕度測量范圍：20%-90%
2.11、蓄電池容量55Ah、電壓12V × 2只
2.12、環(huán)境監測模塊技術(shù)指標
Ø 含有照度計、溫度表、濕度表，單片機時(shí)鐘系統，實(shí)現時(shí)間的顯示
2.13、工控一體機，帶觸摸功能
Ø C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器
Ø 主 板:Intel M11工控固態(tài)節能主板
Ø 內 存:1G DDR3 1333超高速內存,支持1333/1066MHz內存,最大可支持8GB。
Ø 硬 盤(pán):24G SSD固態(tài)硬盤(pán)
Ø 顯 卡:集成Intel HD Graphics核心顯卡,提供VGA、LVDS、雙HDMI顯示輸出,LVDS支持雙通道24bit,支持單獨顯示、雙顯復制、雙顯擴展。
Ø 聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器
Ø 網(wǎng) 卡:集成1個(gè)RTL千兆網(wǎng)卡,支持網(wǎng)絡(luò )喚醒、PXE功能。
Ø 電 源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，全球通用）
Ø 顯示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600
Ø 觸摸屏:臺灣軍工Touchkit 4線(xiàn)觸摸屏，透光率高；性能穩定，觸摸靈敏
Ø 整機接口:4* USB 2.0接口,其中兩個(gè)可支持USB3.0(需定制)，
Ø 1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網(wǎng)絡(luò )接口,1* Line out（綠色）,1* Mic（紅色)
Ø 2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口
系統狀態(tài)：
太陽(yáng)能控制器（帶報警功能）：
Ø 輸入電壓、電流、功率的數據顯示及動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)顯示
Ø 輸出電壓、電流、功率的數據顯示及動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)顯示
Ø 蓄電池：電壓數據顯示及動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)顯示
風(fēng)力電系統工作數據主界面（可切換不同曲線(xiàn)界面） 風(fēng)資源數據主界面
并網(wǎng)顯示畫(huà)面
2.14、負載單元
（1）DC24V直流負載五組。（感性負載3組，阻性負載2組）
1）感性負載有：24V直流風(fēng)扇、24V直流電機、24V蜂鳴器
2）阻性負載有：24V交通燈、3W LED燈
（2）AC220V交流負載四組。（感性負載1組，阻性負載3組）
1）感性負載有：220V直流風(fēng)扇
2）阻性負載：220V交通燈.220V 3WLED燈、220V28WLED燈
（3）可調穩壓電源（0-30V，0-2A）。
（4）可調電阻箱技術(shù)參數如下：
1）阻值范圍：10歐-99.99K
2）誤差范圍：±1%
（5）USB接口電壓輸出：可為電子設備提供5V直流穩壓電源。
三、可完成的實(shí)驗內容
實(shí)驗一 太陽(yáng)能電池板特性實(shí)驗系列
1-1、太陽(yáng)能電池板開(kāi)路電壓測試實(shí)驗
1-2、太陽(yáng)能電池板短路電流測試實(shí)驗
1-3、太陽(yáng)能電板I-V特性測試實(shí)驗
1-4、太陽(yáng)能電池板最大輸出功率計算實(shí)驗
1-5、太陽(yáng)能電池板填充因子計算實(shí)驗
1-6、太陽(yáng)能電池板轉換效率測量實(shí)驗
1-7、開(kāi)路電壓與相對光強的函數關(guān)系實(shí)驗
1-8、短路電流與相對光強的函數關(guān)系實(shí)驗
1-9、太陽(yáng)能電池板P-V特性測試實(shí)驗
1-10、太陽(yáng)能電池板暗伏安特性測試實(shí)驗
1-11、太陽(yáng)能組件輸出特性測試實(shí)驗
1-12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實(shí)驗
1-13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實(shí)驗
1-14、太陽(yáng)能電池光譜特性測試實(shí)驗
1-15、太陽(yáng)能電池板的串聯(lián)開(kāi)路電壓測試實(shí)驗
1-16、太陽(yáng)能電池板的串聯(lián)短路電流測試實(shí)驗
1-17、太陽(yáng)能電池板的并聯(lián)開(kāi)路電壓測試實(shí)驗
1-18、太陽(yáng)能電池板的并聯(lián)短路電流測試實(shí)驗
1-19、負載特性測試實(shí)驗
實(shí)驗二 太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤實(shí)驗系列
2-1、逐日系統原理實(shí)驗
2-2、太陽(yáng)光跟蹤定位傳感器原理實(shí)驗
2-3、環(huán)境對光伏轉換影響實(shí)驗
2-4、跟蹤控制器操作實(shí)驗
2-5、傳動(dòng)執行機構接線(xiàn)實(shí)訓
2-6、太陽(yáng)能光控跟蹤實(shí)驗
2-7、太陽(yáng)能光控-時(shí)控跟蹤實(shí)驗
2-8、太陽(yáng)能電池組件環(huán)境監測實(shí)驗
實(shí)驗三 太陽(yáng)能蓄電池控制器實(shí)驗系列
3-1、太陽(yáng)能蓄電池充電控制實(shí)驗
3-2、控制器充放電保護實(shí)驗
3-3、蓄電池電壓、電流測試實(shí)驗
3-4、蓄電池電量估測實(shí)驗
3-5、控制電池電流流入、輸出實(shí)驗
3-6、控制器環(huán)境溫度測量實(shí)驗
3-7、控制器光控-時(shí)控輸出實(shí)驗
實(shí)驗四 太陽(yáng)能應用實(shí)驗系列
4-1、太陽(yáng)能交、直流風(fēng)扇實(shí)驗
4-2、太陽(yáng)能路燈實(shí)驗
4-3、太陽(yáng)能警示燈實(shí)驗
4-4、太陽(yáng)能充電器實(shí)驗
4-5、太陽(yáng)能可變阻抗負載實(shí)驗
實(shí)驗五 太陽(yáng)能負載實(shí)驗系列
5-1、最大輸出電流實(shí)驗
5-2、最大輸出功率實(shí)驗
5-3、在不同恒壓狀態(tài)下電流特性
5-4、在不同恒流狀態(tài)下電壓特性
實(shí)驗六 太陽(yáng)能光伏逆變器實(shí)驗系列
6-1、逆變器的工作原理分析實(shí)驗；
6-2、輸出電壓、電流測試實(shí)驗；
6-3、最大輸出功率的估算實(shí)驗；
6-4、過(guò)載或短路保護演示實(shí)驗；
6-5、輸入電壓防反接演示實(shí)驗；
6-6、輸入電壓范圍測試實(shí)驗；
6-7、轉換效率計算實(shí)驗；
6-8、上位機監控實(shí)訓
實(shí)驗七 風(fēng)力發(fā)電機運行過(guò)程與風(fēng)能量變換演示實(shí)驗
7-1、風(fēng)力發(fā)電基礎理論原理性實(shí)驗
7-2、風(fēng)力發(fā)電系統設計實(shí)驗
7-3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實(shí)驗
7-4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實(shí)驗
7-5、風(fēng)力發(fā)電基礎理論與應用技術(shù)仿真實(shí)驗
7-6、發(fā)電機轉速與輸出電壓關(guān)系實(shí)驗
7-7、發(fā)電機轉速與輸出電流關(guān)系實(shí)驗
7-8、發(fā)電機轉速與輸出頻率關(guān)系實(shí)驗
7-9、風(fēng)速即轉速與出功率關(guān)系實(shí)驗
7-10、變頻器調速實(shí)驗
四、系統基本配置
|
序號 |
名 稱(chēng) |
主要技術(shù)指標 |
數量 |
單 位 |
|
1 |
風(fēng)力發(fā)電機 |
三葉片，風(fēng)能利用系數0.32，額定輸出電壓12VAC，額定輸出功率400W |
1 |
臺 |
|
2 |
風(fēng)速傳感器 |
輸入電壓5V 碼盤(pán)結構輸出 |
1 |
只 |
|
3 |
風(fēng)向傳感器 |
輸入電壓5V 電壓值輸出 |
1 |
只 |
|
4 |
鼓風(fēng)機 |
額定功率2.2KW,額定電壓380V額定轉速1440r/min |
1 |
臺 |
|
5 |
太陽(yáng)能電池板 |
工作功率250W，工作電壓35V，工作電流0.65A光照強度AM1.5 1000W/M2 T 25℃ |
4 |
塊 |
|
6 |
智能電壓表 |
DC 0-200V |
2 |
只 |
|
7 |
智能電流表 |
顯示DC 20A |
2 |
只 |
|
8 |
電能計量模塊 |
電參數測量、運行時(shí)間、超載報警功率報警門(mén)限預置、掉電數據保存 |
2 |
只 |
|
9 |
風(fēng)速風(fēng)向儀 |
風(fēng)速：0～45m ±0.3m/s 風(fēng)向：0～360°±3° 通訊：RS232，RS485，USB |
1 |
套 |
|
10 |
風(fēng)光互補控制器 |
帶監控功能 |
1 |
臺 |
|
11 |
電源逆變器 |
輸入電壓24VDC 輸出電壓220VAC 額定功率1000W |
1 |
臺 |
|
12 |
開(kāi)關(guān)電源 |
輸出電壓24V 輸出電流10A |
1 |
只 |
|
13 |
直流感性負載 |
風(fēng)扇、電機、蜂鳴器 電壓12V |
1 |
套 |
|
14 |
直流阻性負載 |
交通燈、LED燈、電阻箱 電壓12V |
1 |
套 |
|
15 |
交流感性負載 |
風(fēng)扇 電壓AC220V |
1 |
|
|
16 |
交流阻性負載 |
LED燈 路燈模組 交通燈電壓AC220V |
1 |
套 |
|
17 |
變頻器 |
額定功率2.2KW 額定電壓380VAC |
1 |
臺 |
|
18 |
光電傳感器 |
8 ～ 36V |
1 |
只 |
|
19 |
直流減速電機 |
24V |
1 |
只 |
|
20 |
時(shí)間、溫度模塊 |
-20～+100℃ 時(shí)間、溫度、濕度、鬧鐘 |
1 |
只 |
|
21 |
工控一體機 |
Intel® 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W 超低功耗處理器、1G DDR3 1333超高速內存 |
1 |
臺 |
|
22 |
船型開(kāi)關(guān) |
|
5 |
只 |
|
23 |
按 鈕 |
|
3 |
只 |
|
24 |
儲能蓄電池 |
12V 100AH |
4 |
只 |
