風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)平臺

一、概述

風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)平臺集成風(fēng)力、光伏互補發(fā)電為一體的教學(xué)實驗、實訓(xùn)系統(tǒng)。可完成風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電基站的充放電及逆變電源方面實驗及教學(xué)演示。可以幫助學(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。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)。可以幫助學(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。

二、主要特點：

1、系統(tǒng)采用立式結(jié)構(gòu)，面板采用標準網(wǎng)孔板，實驗?zāi)K暴露在外，較強的臨場感、可快速讓學(xué)習(xí)者進入學(xué)習(xí)角色，集成了風(fēng)速測量報警系統(tǒng)，閉環(huán)的控制方式讓使用者操作起來更人性化。

2、風(fēng)光互補發(fā)電控制系統(tǒng)采用16位高性能MCU，對蓄電池充、放電和風(fēng)機剎車進行全智能化的控制。

3、離網(wǎng)逆變模塊boot前端采用8位MCU驅(qū)動控制，前后橋輸出采用進口MOS場效應(yīng)管使性能更穩(wěn)定。可以為學(xué)習(xí)過程中提供穩(wěn)定的220V純正弦波交流電能。

4、風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓學(xué)生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。

三、設(shè)備組成：

風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)主要由光源模擬控制系統(tǒng)、模擬風(fēng)場系統(tǒng)，風(fēng)力發(fā)電機，風(fēng)速、風(fēng)向檢測裝置，風(fēng)光互補充放電管理系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變與負載系統(tǒng)。

四、風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)平臺技術(shù)參數(shù)：

1、太陽能電池板：

光伏組件方陣：由太陽電池組件（也稱光伏電池組件）按照系統(tǒng)需求串、并聯(lián)而成，在太陽光照射下將太陽能轉(zhuǎn)換成電能輸出，它是太陽能光伏系統(tǒng)的核心部件。

系統(tǒng)主要采用2塊（10W單晶硅1塊，20W多晶硅1塊）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。

1#電池板

1）電池板：單晶硅

2）最大輸出功率：10W

3）開路電壓：21.24V

4）短路電流：0.58A

2#電池板：

1）電池板：多晶硅

2）最大輸出功率：20W

3）開路電壓：21.24V

4）短路電流：1.17A

2、投射燈（模擬太陽燈）

1）電壓：220V

2）頻率：50Hz

3）最大功率：200W

4）電流：0.9A

3、風(fēng)力發(fā)電機

1）額定功率：300(W)

2）額定電壓：12(V)

3）額定電流：22.5（A）

4）風(fēng)輪直徑：1.52(m)

4）啟動風(fēng)速：2.5(m/s)

5）額定風(fēng)速：9.6(m/s)

6）安全風(fēng)速：35(m/s)

7）工作形式：永磁同步發(fā)電機

8）風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針

9）風(fēng)葉數(shù)量：3（片）    

10）風(fēng)葉材料：玻璃增強聚丙烯材料

4、模擬風(fēng)洞模塊（鼓風(fēng)機）

1）風(fēng)量：10000 mз/h

2）風(fēng)壓：215Pa

3）轉(zhuǎn)速：1440 r/min

4）電壓：220V

5）頻率：50Hz

6）功率：0.75kW

7）可調(diào)風(fēng)速：0～13級連續(xù)可調(diào)

5、風(fēng)光互補控制器規(guī)格：    

1）工作電壓：12VDC

2）充電功率Pmax ：650W

3）光伏功率Pmax ：100W

4）風(fēng)機功率Pmax ：550W

5）充電方式：PWM脈寬調(diào)制

6）充電最大電流 35A

7）過放保護電壓 11V  

8）過放恢復(fù)電壓 12.6V

9）輸出保護電壓 16V

10）卸載開始電壓（出廠值）15.5V

11）卸載開始電流（出廠值） 15A

12）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；

13）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：

1）直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選

2）額定蔬出功率：300W

3）輸出電壓：110/220VAC

4）輸出波形：純正弦波

5）輸出頻率：50Hz

6）工作效率：85%

7）功率因數(shù)：>0.88

8）波形失真率≤5%

9）工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃

10）相對濕度：﹤90﹪（25℃）

11）保護功能：短路、過熱、過載保護

7、測風(fēng)系統(tǒng)：

1）測量范圍：風(fēng)速：0～60m/s

2）精度：±0.1m/s

3）工作電源：AC 220V±20%

4）環(huán)境溫度： -40℃～50℃  

8、數(shù)字電壓表：

1）光電池電壓表：0-200V×1只

2）負載電壓表：0-200V×1只

3）逆變電能計量模塊：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

4）溫度、濕度表:溫度測量范圍：-50℃-+70℃  濕度測量范圍：20%-90%

9、蓄電池容量55Ah、電壓12V × 1只

10、負載單元（選配出口型無此項）

（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

五、主要實驗實訓(xùn)內(nèi)容：

實驗一 基本實驗內(nèi)容：

1、風(fēng)光互補發(fā)電實驗

2、風(fēng)力發(fā)電實驗

3、光伏發(fā)電實驗

4、風(fēng)光互補控制器實驗

5、蓄電池充放電實驗

6、離網(wǎng)逆變器實驗

實驗二 太陽能電池板特性實驗系列

1、太陽能電池板開路電壓測試實驗

2、太陽能電池板短路電流測試實驗

3、太陽能電板I-V特性測試實驗

4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗

5、太陽能電池板填充因子計算實驗

6、太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率測量實驗

7、開路電壓與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗

8、短路電流與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗

9、太陽能電池板P-V特性測試實驗

10、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗

11、太陽能組件輸出特性測試實驗

12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗

13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗

14、太陽能電池光譜特性測試實驗

15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測試實驗

16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗

17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗

18、太陽能電池板的并聯(lián)短路電流測試實驗

實驗三 太陽能蓄電池控制器實驗系列

1、太陽能蓄電池充電控制實驗

2、控制器充放電保護實驗

3、蓄電池電壓、電流測試實驗

4、蓄電池電量估測實驗

5、控制電池電流流入、輸出實驗

6、控制器環(huán)境溫度測量實驗

7、控制器光控-時控輸出實驗

實驗四 太陽能光伏逆變器實驗系列

1、逆變器的工作原理分析實驗；

2、輸出電壓、電流測試實驗；

3、最大輸出功率的估算實驗；

4、過載或短路保護演示實驗；

5、輸入電壓防反接演示實驗；

6、輸入電壓范圍測試實驗；

7、轉(zhuǎn)換效率計算實驗；

實驗五 風(fēng)力發(fā)電機運行過程與風(fēng)能量變換演示實驗

1、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗

2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗

3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實驗

4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗

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

6、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗

7、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗

8、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實驗

9、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實驗

10、鼓風(fēng)機調(diào)速實驗

六、系統(tǒng)基本配置：