SB-FG500D風光互補發(fā)電教學實驗實訓平臺
一、產品概述
風光互補發(fā)電教學實驗實訓平臺、本產品是集于太陽能發(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用技能。
二、產品特點
◆ 系統(tǒng)實驗平臺集成了室內溫/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，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，采用高頻脈沖調制技術。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
三、主要技術規(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
太陽能電池
◆ 組件尺寸(L*W*H)：68*100*28mm
◆ 最佳功率：100W
◆ 最佳工作電壓：17.05±0.5V
◆ 最佳工作電流：5.2±0.10A，
◆ 短路電流：5.3±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(fā)電機參數(shù)
永磁同步風力發(fā)電機
◆ 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
◆ 風量：32073 mз/h
◆ 風壓：330Pa
◆ 轉速：1440 r/min
◆ 功率：2.2kW
◆ 可調風速：0～13級連續(xù)可調
5、風光互補控制器規(guī)格
模擬風洞
◆ 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；
風光互補控制器
◆ 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，）。
6、離網(wǎng)逆變電源
離網(wǎng)逆變電源
◆ 直流輸入電壓：9～16.8VDC
◆ 額定蔬出功率：300W
◆ 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
并網(wǎng)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(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、測風系統(tǒng)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(xù)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 風力發(fā)電機轉速檢測顯示（室內）測風系統(tǒng)
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 轉速：20rmp/min
◆ 交流線性電阻負載：3～100W連續(xù)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
◆ 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
11、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(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端監(jiān)控模塊，軟件與系統(tǒng)聯(lián)機后可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控,包括風能、太陽能、蓄電池的數(shù)據(jù)實時顯示、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)轉存，對風能、太陽能、蓄電池的參數(shù)進行配置，對風機的運行狀態(tài)進行控制等。數(shù)據(jù)以圖形曲線、實時數(shù)據(jù)表、模擬圖等多種形式顯示。運行狀態(tài)以報警形式提醒用戶，報警內容存儲備查。系統(tǒng)具有使用簡單，存儲容量大，功能全，多語言版本等特點。
嵌入式多功能網(wǎng)絡虛擬儀器（要求一體嵌入式，不需電腦配套使用，規(guī)格：28*25*20CM，與開放實驗室信息管理系統(tǒng)配套使用）
A、終端部分采用7寸彩色觸摸屏（裝學生實驗屏上）同時配有虛擬示波器、虛擬邏輯分折儀、虛擬頻譜儀、虛擬三用表、虛擬數(shù)字量輸入輸出模塊。
B、基于LabVIEW虛擬儀器程序的編程方法，學生可自行設計各種虛擬儀器。
C、儀器包括
1）、雙蹤存貯示波器，多種同步方式，存貯深度可編程；
通道數(shù)：2路
帶寬：20MHZ
分辨率：8位
電壓范圍：-10~+10V
存貯深度：64K
2）、頻譜分折儀；
3）、數(shù)字三用表，可測電阻、電流、電壓等；
數(shù)字IO口
通道數(shù)：8路IO
輸入電平：TTL
輸出電平：TTL
電流驅動：20mA/通道
4）、四路智能遠程電源控制
5）、數(shù)據(jù)具有上傳與保存功能并能通過服務器顯示
6)、提供LabVIEW虛擬儀器軟件（拷貝版）
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。注：（該長、寬、高 尺寸為系統(tǒng)安裝后所占教室面積）
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
四、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)電基礎理論原理性實驗
實驗2、風力發(fā)電系統(tǒng)設計實驗
實驗3、風力發(fā)電控制技術實驗
實驗4、風力發(fā)電相關測量技術實驗
實驗5、風力發(fā)電基礎理論與應用技術仿真實驗
實驗6、發(fā)電機轉速與輸出電壓關系實驗
實驗7、發(fā)電機轉速與輸出電流關系實驗
實驗8、發(fā)電機轉速與輸出頻率關系實驗
實驗9、風速即轉速與出功率關系實驗
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系；
實驗4、輸出功率與光照強度的關系；
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、光伏陣列設計實驗；
實驗10、太陽能照明系統(tǒng)設計；
實驗11、太陽能系統(tǒng)電器負載實驗；
實驗12、綜合實驗；
五、主要設備清單
|
序號 |
名 稱 |
數(shù) 量 |
單 位 |
|
1 |
風光互補發(fā)電實訓系統(tǒng)操作臺 |
1 |
臺 |
|
2 |
400W永磁同步發(fā)電機 |
1 |
臺 |
|
3 |
模擬風洞系統(tǒng)（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(tǒng) |
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 |
