風光互補并網發電實訓系統、太陽能電池測試實訓系統、質子交換膜燃料電池教具
湖北大學2014年公用經費項目,招標編號:HBCZ-1406219-140538)
并網風光互補發電系統教學實訓臺是集成于風光互補并網發電為一體的教學實驗系統?？赏瓿娠L力發電和太陽能發電基站的充放電及并網逆變電源方面實驗及教學演示?？梢詭椭鷮W生，進一步理解風光互補并網發電站整個系統的原理學習和工程實際應用技能。
風力發電和太陽能發電是利用大自然的風和太陽光為主要資源，具有綠色,環保、低碳、不需資源分配等優點。在當今世界能源戰略儲備中，已經得到了最廣泛的應用。
太陽能和風力發電的應用,主要有兩種方式：A離網發電，B并網發電。也是目前全球最大規模利用太陽能和風能資源的主要方式。
我公司結合多年在新能源行業的研發和生產經驗，針對技術職業學院、大學研究生、企業項目經理和技工培訓的需求,而專門研制生產，主要推出太陽能和風力發電系統教學實訓臺?；?/span>可以滿足研究太陽能發電和風能發電擴展和實際應用培訓，及對外宣傳演示。
教學實訓系統主要有，光電池組件及支架、小太陽模擬組及支架、主控實驗平臺、監控儀表、風資源測試儀、模擬風洞、模擬發電機、蓄電池、PC機、軟件等組成。
1、小型并網風光互補發電模塊組成
太陽能電池組件模塊、陣列支架模塊、雙軸跟蹤控制模塊、太陽能充電控制模塊、蓄電池模塊、同步電源模塊、離網逆變控制模塊、模擬風洞發電模塊、儀表監控模塊、開關控制模塊、環境監測模塊、上位機監控模塊，系統配線等組成。
2、教學及研究實訓項目
2、1、小功率永磁同步風力發電機系統控制運行過程風能量變換過程演示和實驗
◆ 風速即轉速與與出功率關系實驗
◆ 發電機轉速與輸出電壓關系實驗
◆ 發電機轉速與輸出電流關系實驗
◆ 發電機轉速與輸出電壓頻率關系實驗
2、2、小功率太陽能電池控制運行過程光能量變換過程演示和實驗
◆ 光伏摸塊單元組成原理。
◆ 太陽能光電池能量轉換組合原理。
◆ 在不同天氣和日照強度下光波對光伏轉換效率的影響實驗。
◆ 在不同季節太陽運軌變換下對光伏能量轉換的影響實驗。
◆ 在不同季節環境溫度變換下對光伏能量轉換的影響實驗。
3、實訓運行技術條件（單相輸出）
3、1、發電單元
風能
◆ 風洞調速范圍：0～13 m/s，功率3KW
◆ 風力發電機額定輸出充電電壓：12VDC，功率：400W
◆ 風機類型；永磁同步發電機，上風式
光能
◆ 光伏模塊功率：50Wp
◆ 光伏模塊輸出工作電壓：17.5VVDC
◆ 光伏模塊工作電流：2.85A
◆ 模擬光源模塊：200W長弧疝燈
3、2、充電單元
◆ 工作電壓：12VDC
◆ 充電功率：400W
◆ 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 12V
◆ 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
◆ 保護功能：蓄電池過充電、蓄電池過放電、蓄電反接、負載過載、防雷、風機限流、風機自動剎車和手動剎車。
3、3、電力蓄能單元（機內）
◆ 蓄電池類型：免維護膠體蓄電池
◆ 蓄電池組容量:12V/65Ah
◆ 蓄電池數量： 1個
3、4、并網逆變模塊(機內）
◆ 直流輸入電壓：10.5V～24VDC
◆ 輸入電流：27A
◆ 額定蔬出功率：200W
◆ 輸出電壓：170V～260VAC
◆ 頻率范圍：45Hz～53Hz
◆ 工作效率：99%
◆ 功率因數：>0.99
◆ 波形失真率≤5%
◆ 工作環境：溫度-20℃～50℃
◆ 相對濕度：﹤90﹪（25℃）
◆ 保護功能： 防雷、極性反接、短路、漏電、過熱、過載保護
3、5、控制單元
◆ 400W/12V 風光互補智能控制器（Zigbee無線傳輸、RS232串口輸出）（室內）
◆ 風速傳感器：0-60m/s（室內）
◆ 溫度傳感器：-10℃～100℃（室外）
◆ 轉速傳感器：0～5000 風力發電機轉速檢測顯示（室內）
3、6、負載單元
◆ 交流線性電阻負載：3～15～120W
◆ 直流模擬負載：12V/28WLED路燈板
3、7、顯示單元
◆ 風機/光電池輸出電流表
◆ 風機/光電池輸出電壓表
◆ 風機/光電池輸出功率表
◆ 并網逆變輸出電壓表
◆ 并網逆變輸出電流表
◆ 逆向輸出頻率表
◆ 負載實驗電流表
◆ 負載實驗電壓表
◆ 負載實驗功率表
4、監控軟件
◆ PC監控模塊：監控主機、監控軟件、顯示屏。
◆ 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。
◆設置內容：風機限流、自動剎車、手動剎車。負載1設置（手動開＋手動關 光控開＋光控關 光控開＋時控關）。負載2設置（手動開＋手動關 光控開＋光控關 光控開＋時控關）。
主要設備技術參數
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風光互補發電部分 |
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參數 |
系統額定輸出功率 |
500W（風機＋光伏組件） |
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風力發電機輸出功率 |
Pwv=100～400W |
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|
光伏組件輸出功率 |
Pwv=50～100W |
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額定輸入充電功率 |
500W（風機＋光伏組件） |
|
|
額定輸入充電電流 |
12VDC/30A (max)（風機＋光伏組件） |
|
|
輸入過充保護電壓 最大卸荷功率 |
DC16±1V |
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14VDC/400W（風機） |
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|
室內模擬風光發電部分 |
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參數
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模擬發電機架 模擬風洞機臺 變頻調速控制器 模擬風速風向儀架 太陽能電池組件 小太陽能模擬燈 安裝面積 |
12V/400W |
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380V/3KW；風速范圍0～15m/m |
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380V/3KW；調速范圍0～1450轉/分 |
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220VAC/風速0～60m/S風向0～360°/測量精度±3° |
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17.5V/100Wp |
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220VAC/2000W |
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7m*4m/28㎡（發電機＋風洞＋風速風向儀） |
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實訓臺部分 |
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參數 |
實訓臺 儀表組 離網逆變電源 太陽能充電控制主板 直流負載 交流負載 并網同步電源 充放電參數監控傳輸 |
長1.24m*寬0.55m*高1.79m |
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輸入電源220VAC |
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輸入電壓10.8～16VDC；輸出電壓0～220VAC；輸出功率300W； |
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輸入電壓12VDC； 輸出功率120W；實驗模式：光控＋時控 |
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輸入電壓12VDC；LED燈10W～28W |
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輸入電壓220VAC；阻性負載0～200W，實驗模式：可調 |
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輸入10.5V~28VDC/輸出180～260VAC/輸出功率200W/頻率50Hz |
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RS232接口與計算機連接 |
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蓄電池部分 |
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參數
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免維護鉛酸蓄電池 |
12VDC/65Ah，工作電壓48VDC |
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卸載控制器 |
卸載開始電壓14V；卸載開始電流25A； |
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保護功能 |
電池防反充，防反接，過充電，防雷，限流，自動剎車 |
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裝箱清單表
|
編號 |
產品名稱 |
型號規格 |
數量 |
單位 |
備 注 |
|
1 |
電池組件及支架 |
LL-SZ100 |
1 |
套 |
|
|
2 |
小太陽模擬組及支架 |
LL-SG2000 |
1 |
套 |
|
|
3 |
風機發電模擬實驗臺 |
LL-400 |
1 |
套 |
風力發電機和支架 |
|
4 |
風速、風向模擬實驗臺 |
LL-PH3000 |
1 |
套 |
風向儀和支架 |
|
5 |
風洞模擬實驗臺 |
FD568 |
1 |
臺 |
|
|
6 |
蓄電池 |
65Ah/12V |
1 |
個 |
|
|
7 |
風光互補實驗操控臺 |
LL-703 |
1 |
臺 |
|
|
8 |
實驗跳線 |
|
1 |
套 |
|
|
9 |
使用說明書 |
|
1 |
本 |
|
|
10 |
鑰匙 |
|
1 |
套 |
|
系統序列號排列說明
|
風 光 互 補 實 驗 平 臺 |
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|
編號 |
名 稱 |
功 能 描 述 |
編號 |
名 稱 |
功 能 描 述 |
|
1 |
電源指示燈 |
交流電源接通后，指示燈點亮 |
24 |
DC-AC測試 |
DC-AC模塊工作參數測試 |
|
2 |
室內溫濕度表 |
顯示當前室內溫度、濕度參數和時間 |
25 |
并網模塊測試區 |
并網電源工作時的參數測試 |
|
3 |
直流電壓表 |
通過跳線連接后，可測直流電壓參數 |
26 |
太陽能發電模塊 |
太陽能電池模塊及輸出端口 |
|
4 |
直流電流表 |
通過跳線連接后，可測直流電流參數 |
27 |
DC-AC輸入開關 |
打開后模塊直流輸入電源接通 |
|
5 |
交流電壓表 |
通過跳線連接后，可測交流電壓參數 |
28 |
DC-AC輸出開關 |
打開后模塊交流輸出端口接通 |
|
6 |
交流電流表 |
通過跳線連接后，可測交流電流參數 |
29 |
并網電源開關 |
光電池板與并網模塊電源接通 |
|
7 |
交流電壓表 |
通過跳線連接后，可測交流電壓參數 |
30 |
并網輸出開關 |
打開后，并網模塊輸出與輸出端口接通 |
|
8 |
交流電流表 |
通過跳線連接后，可測交流電流參數 |
31 |
風力發電模塊 |
風力發電模塊及輸出端口 |
|
9 |
轉速表 |
顯示風力發電機轉速 |
32 |
蓄電池模塊 |
蓄電池模塊及輸出端口 |
|
10 |
緊急停止開關 |
按下開關，控制臺所有電源斷開 |
33 |
風光互補控制器端口 |
風光互補控制器輸入、輸出端口 |
|
11 |
控制器測試區 |
測試控制器工作時的參數 |
34 |
風光互補控制器 |
風光互補控制器實驗模塊 |
|
12 |
28WLED路燈 |
配合控制器可完成LED路燈的相關實驗 |
35 |
直流電壓表 |
顯示穩壓電源當前輸出直流電壓 |
|
13 |
直流風扇 |
可做直流感性負載實驗 |
36 |
電源開關 |
打開后，直流穩壓電源工作 |
|
14 |
交流電燈E-27 |
可做交流阻性負載實驗0-300W |
37 |
直流電流表 |
顯示穩壓電源當前輸出直流電流 |
|
15 |
交流總開關 |
合閘后控制臺電源接通（帶漏電保護） |
38 |
測風系統面板 |
顯示當前風資源信息 |
|
16 |
儀表開關 |
接通后，面板測量儀表電源接通 |
39 |
電壓調節旋鈕 |
調節可使穩壓電源0-30V輸出 |
|
17 |
光電池輸入開關 |
接通后，太陽能電池與系統面板插座接通 |
40 |
電壓輸出正極 |
0-30V輸出正極 |
|
18 |
風機輸入開關 |
接通開關后，風機與系統面板插座接通 |
41 |
2A保險絲 |
過流、短路故障后可保護電源 |
|
19 |
風機剎車開關 |
接通后，風機強制剎車 |
42 |
電壓輸出負極 |
0-30V輸出負極 |
|
20 |
電源轉換開關 |
蓄電池與穩壓電源供電轉換 |
43 |
電流調節旋鈕 |
調節可使穩壓電源0-2A輸出 |
|
21 |
LED路燈開關 |
打開后LED路燈光源點亮 |
44 |
RS-232通訊口 |
連接計算機后，顯示當前風資源信息 |
|
22 |
風扇開關 |
接通后，風扇工作 |
45 |
變頻調速模塊 |
調節風洞模擬風量輸出 |
|
23 |
電燈開關 |
接通后，電燈工作 |
46 |
|
|
