風(fēng)光電互補發(fā)電綜合實訓(xùn)系統(tǒng)
- 發(fā)布者：信 息 資 訊 發(fā)表時間:2020-07-03
- 風(fēng)光電互補發(fā)電綜合實訓(xùn)系統(tǒng)是集于太陽能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電為一體的新型新的能源實驗設(shè)備演示實驗系統(tǒng)?？赏瓿娠L(fēng)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(xué)演示。
1.1系統(tǒng)主要應(yīng)用范圍:
主要提供于職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以太陽能發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)?？梢詭椭鷮W(xué)生，進一步理解風(fēng)光互補發(fā)電站整個系統(tǒng)的原理學(xué)習(xí)并探討工程實際應(yīng)用技能。
太陽能電池
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(tǒng)
1.2產(chǎn)品特點:
1、系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度，風(fēng)速、風(fēng)向等測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
2、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。
3、系統(tǒng)同步電源，采用日本三菱IGBT模塊(IPM)組裝。具有高功率因數(shù)輸出。
4、系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字表和液晶顯示，方便用戶了解系統(tǒng)當(dāng)前工作狀態(tài)。
5、系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流220V純正弦波交流電能。
6、風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓實訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。
7、系統(tǒng)監(jiān)控柜集成高性能一體計算機，可監(jiān)控系統(tǒng)運行參數(shù)、并將運行數(shù)據(jù)長期保存或打印。
一、技術(shù)參數(shù):
2.1、太陽能電池板:
太陽能電池板采用陣列組裝形式，主要采用4塊（或更多）小型太陽能電池板組建，可實現(xiàn)太陽能電池板的并接方式和串接方式，進而提供大電流或大電壓的兩種太陽能電池板組網(wǎng)方式。
電池板：單晶硅/多晶硅
最大輸出功率：4*10W
開路電壓：21.24V（并聯(lián)），4*21.24V（串聯(lián)）
短路電流：4*0.75A（并聯(lián)），0.57A（串聯(lián)）
2.2、自動跟蹤單元:
跟蹤方式：雙軸全自動跟蹤；精度：±0.5°
跟蹤機構(gòu)：帶上電自檢、無光自動復(fù)位
水平回轉(zhuǎn)角度：360° ；俯仰角度：180°
控制器供電電源：DC 12V
電機供電電源：DC 12V
模擬太陽燈：飛利浦Q135/500W
2.3、風(fēng)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(fēng)輪直徑：1.65(m)
啟動風(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(zhuǎn)方向：順時針
風(fēng)葉數(shù)量：3（片）
風(fēng)葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
電機材料：鋁合金
2.4、模擬風(fēng)洞模塊:
風(fēng)量：32073 mз/h
風(fēng)壓：388Pa
轉(zhuǎn)速：1440 r/min
功率：2.2kW
可調(diào)風(fēng)速：0～13級連續(xù)可調(diào)
2.5、風(fēng)光互補控制器規(guī)格:
工作電壓：16.8或33.6VDC
充電功率Pmax ：650W
光伏功率Pmax ：150W
風(fēng)機功率Pmax ：450W
充電方式：PWM脈寬調(diào)制
充電最大電流 35A
過放保護電壓 12.2V
過放恢復(fù)電壓 14.6V
輸出保護電壓 16.8V
卸載開始電壓（出廠值）16.8V
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)，）。
2.6、離網(wǎng)逆變電源:
直流輸入電壓：11～18VDC
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
2.7、同步并網(wǎng)逆變電源:
AC標(biāo)準(zhǔn)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)
2.8、測風(fēng)系統(tǒng):
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(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)）
2.9、照度計:
量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動切換量程。
2.10、數(shù)字電壓、電流、功率因數(shù)表、溫濕度表:
直流電壓表：0-200V×3只
交流電流表：5A×1只
交流電壓表：0-500V、交流電流表5A各一只
交流電能計量模塊：電參數(shù)測量、運行時間、超載報警、功率報警門限預(yù)置、掉電數(shù)據(jù)保存
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（聚合物鋰電池）:
單體電壓：3.2V
過充保護電壓：4.25V
截至放電電壓：2.9V
單體容量：10AH
采用4串5并連接方式，組串后電池組電壓16.8V，容量為50AH（如需增大容量請?zhí)貏e說明）
2.12、環(huán)境監(jiān)測模塊技術(shù)指標(biāo):
含有照度計、溫度表、濕度表，單片機時鐘系統(tǒng)，實現(xiàn)時間的顯示
2.13、工控一體機:
C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器
主 板:Intel M11工控固態(tài)節(jié)能主板
內(nèi) 存:1G DDR3 1333超高速內(nèi)存,支持1333/1066MHz內(nèi)存,最大可支持8GB。
硬 盤:24G SSD固態(tài)硬盤
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(fù)制、雙顯擴展。
聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器
網(wǎng) 卡:集成1個RTL千兆網(wǎng)卡,支持網(wǎng)絡(luò)喚醒、PXE功能。
電 源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，全球通用）
顯示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600
觸摸屏:臺灣軍工Touchkit 4線觸摸屏，透光率高；性能穩(wěn)定，觸摸靈敏
整機接口:4* USB 2.0接口,其中兩個可支持USB3.0(需定制)，
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)
2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口
系統(tǒng)狀態(tài)：
輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示
輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示
蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)工作主界面 風(fēng)力電系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)主界面（可切換不同曲線界面）
風(fēng)資源數(shù)據(jù)主界面
2.14、負載單元:
（1）DC12V直流負載五組。（感性負載3組，阻性負載2組）
1）感性負載有：12V直流風(fēng)扇、12V直流電機、12V蜂鳴器
2）阻性負載有：12V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(diào)穩(wěn)壓電源（0-12V，0-1A）。
根據(jù)要求可升級為0-30V、0-5A的可調(diào)恒壓恒流穩(wěn)壓電源。
（4）可調(diào)電阻箱技術(shù)參數(shù)如下：
1）阻值范圍：10歐-99.99K
2）誤差范圍：±1%
二、可完成的實驗內(nèi)容:
實驗一 太陽能電池板特性實驗系列:
1-1、太陽能電池板開路電壓測試實驗
1-2、太陽能電池板短路電流測試實驗
1-3、太陽能電板I-V特性測試實驗
1-4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗
1-5、太陽能電池板填充因子計算實驗
1-6、太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率測量實驗
1-7、開路電壓與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗
1-8、短路電流與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗
1-9、太陽能電池板P-V特性測試實驗
1-10、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗
1-11、太陽能組件輸出特性測試實驗
1-12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
1-13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
1-14、太陽能電池光譜特性測試實驗
1-15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測試實驗
1-16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗
1-17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗
1-18、太陽能電池板的并聯(lián)短路電流測試實驗
1-19、負載特性測試實驗
實驗二 太陽能自動跟蹤實驗系列:
2-1、逐日系統(tǒng)原理實驗
2-2、太陽光跟蹤定位傳感器原理實驗
2-3、環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗
2-4、跟蹤控制器操作實驗
2-5、傳動執(zhí)行機構(gòu)接線實訓(xùn)
2-6、太陽能光控跟蹤實驗
2-7、太陽能光控-時控跟蹤實驗
2-8、太陽能電池組件環(huán)境監(jiān)測實驗
實驗三 太陽能蓄電池控制器實驗系列:
3-1、太陽能蓄電池充電控制實驗
3-2、控制器充放電保護實驗
3-3、蓄電池電壓、電流測試實驗
3-4、蓄電池電量估測實驗
3-5、控制電池電流流入、輸出實驗
3-6、控制器環(huán)境溫度測量實驗
3-7、控制器光控-時控輸出實驗
實驗四 太陽能應(yīng)用實驗系列:
4-1、太陽能交、直流風(fēng)扇實驗
4-2、太陽能路燈實驗
4-3、太陽能警示燈實驗
4-4、太陽能充電器實驗
4-5、太陽能可變阻抗負載實驗
實驗五 太陽能負載實驗系列:
5-1、最大輸出電流實驗
5-2、最大輸出功率實驗
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
實驗六 太陽能光伏逆變器實驗系列:
6-1、逆變器的工作原理分析實驗；
6-2、輸出電壓、電流測試實驗；
6-3、最大輸出功率的估算實驗；
6-4、過載或短路保護演示實驗；
6-5、輸入電壓防反接演示實驗；
6-6、輸入電壓范圍測試實驗；
6-7、轉(zhuǎn)換效率計算實驗；
實驗七 風(fēng)力發(fā)電機運行過程與風(fēng)能量變換演示實驗:
7-1、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗
7-2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗
7-3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實驗
7-4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
7-5、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗
7-6、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗
7-7、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗
7-8、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實驗
7-9、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實驗
7-10、變頻器調(diào)速實驗
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