SB-TYN07500W風光互補并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)教學實訓臺

一、產(chǎn)品概述

風光互補并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)教學實訓臺本產(chǎn)品是集于太陽能發(fā)電及風力發(fā)電為一體的新型教學實驗系統(tǒng)。可完成風力發(fā)電和太陽能發(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)實驗及教學演示?？梢詭椭鷮W生，進一步理解風力發(fā)電及太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的理念、系統(tǒng)集成原理、單元組成、部件認知等方面的學習和工程實際應(yīng)用技能。

1、產(chǎn)品特點

◆ 系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風速測量、光照度測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。

◆ 系統(tǒng)采用32位數(shù)字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。

◆ 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。

◆ 風光互補并網(wǎng)發(fā)電實訓系統(tǒng)，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(tǒng)增加市電與風光互補發(fā)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

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 

◆ 開路電壓：21±0.5V       

◆ 模擬小太陽模塊：220VAC500W金鹵燈或1000W自然色太陽投光燈

3、風機力發(fā)電機參數(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(fā)電機

◆ 風葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針

◆ 風葉數(shù)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

采用矢量變頻器驅(qū)動，模擬不同環(huán)境下的網(wǎng)速

◆ 風量：32073 mз/h

◆ 風壓：388Pa

◆ 轉(zhuǎn)速：1440 r/min

◆ 功率：5.5kW    

◆ 可調(diào)風速：0～13級連續(xù)可調(diào)

5、風光互補控制器 

集風能、太陽能控制于一體的智能控制器，專為高端的小型風光互補系統(tǒng)設(shè)計，特別適用于風光互補路燈系統(tǒng)和風光互補監(jiān)控系統(tǒng)。能同時控制風力發(fā)電機和太陽能電池板對蓄電池進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

◆ 風機功率：650W

◆ 充電方式：PWM脈寬調(diào)制

◆ 充電最大電流 35A

◆ 過放保護電壓 11V 

◆ 過放恢復(fù)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(shè)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(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輸出，另一通道為多類定時輸出（光控開、光控關(guān)，定時開、定時關(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℃

◆ 相對濕度：﹤90﹪（25℃）

◆ 保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護

7、并網(wǎng)同步逆變電源

采用光度感知運算技術(shù)，太陽光在太陽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，自動把太陽能板的功率調(diào)整到最大輸出，只需將太陽能板直接連接到并網(wǎng)逆變器上，無需再連接電池。

交流電的0角相經(jīng)隔離放大后輸入到MCU進行高精度檢測分析，相移率只有〈1％，并網(wǎng)的過程中采用SPWM直接產(chǎn)生純正正弦波輸出。從而實現(xiàn)了高精度同相調(diào)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(yīng)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、測風系統(tǒng)模塊

用于測量并記錄大氣中風速與風向的氣象儀器。本儀器采用高清液晶顯示屏顯示當前日期時間及風速、風向值；內(nèi)置大容量FLASH存儲芯片可自動存儲至少一年的氣象數(shù)據(jù)；儀器配備有三種通訊接口（RS232/RS485/USB）用于與計算機建立通訊連接，通過配套的上位機軟件可遠程觀測實時風速風向，用戶還可利用該功能完善的氣象軟件對氣象數(shù)據(jù)作進一步的處理分析。

實時數(shù)據(jù)：當前電腦時間采集到的風速、風向數(shù)據(jù)。（電腦時鐘）

◆ 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(xù)可設(shè)置

◆ 內(nèi)部存儲：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 風力發(fā)電機轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)）

9、電表規(guī)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(nèi)溫、濕度

10、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(zhuǎn)速：20rmp/min

◆ 交流線性電阻負載：3～100W連續(xù)可調(diào)

◆ 直流模擬負載：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)測系統(tǒng)：

高性能風光互補智能控制器，含PC端Zigbee無線監(jiān)控模塊，與太陽能教學模塊Zigbee發(fā)射模塊，透過IEEE802.15.4標準無線協(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1400×寬550×高1700（㎜）附滾輪方便推動至戶外教學。

14、監(jiān)控軟件

◆ PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機、監(jiān)控軟件。

◆ 顯示內(nèi)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。

風力發(fā)電系統(tǒng)工作主界面                            風力電系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)主界面（可切換不同曲線界面）

當前風資源數(shù)據(jù)主界面

二、教學及研究實訓項目

2、1、永磁同步風力發(fā)電機系統(tǒng)運行過程風能量變換演示和實驗

實驗1、風力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗

實驗2、風力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗

實驗3、風力發(fā)電控制技術(shù)實驗

實驗4、風力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗

實驗5、風力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗

實驗6、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗

實驗7、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗

實驗8、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實驗

實驗9、風速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實驗

2、2、太陽能電池控制運行過程光能量變換演示和實驗

實驗1、光伏電池的伏安特性；

實驗2、光伏發(fā)電的負載特性測試；

實驗3、光伏電池輸出功率與入射角的關(guān)系；

實驗4、輸出功率與光照強度的關(guān)系；

實驗5、最大功率點跟蹤實驗測試；

實驗6、控制器原理實驗；

實驗7、蓄電池充放電控制實驗；

實驗8、蓄電池保護實驗；

實驗9、光伏陣列設(shè)計實驗；

實驗10、太陽能照明系統(tǒng)設(shè)計；

實驗11、太陽能系統(tǒng)電器負載實驗；

實驗12、綜合實驗；

三、主要設(shè)備清單