西藏農(nóng)牧學(xué)院水利土木工程學(xué)院-TW-SNY35B風(fēng)光互補發(fā)電教學(xué)實驗實訓(xùn)平臺

一、產(chǎn)品概述

風(fēng)光互補發(fā)電教學(xué)實驗實訓(xùn)平臺是集于太陽能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電為一體的新型教學(xué)實驗系統(tǒng)。可完成風(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?？梢詭椭鷮W(xué)生，進一步理解風(fēng)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(xué)習(xí)和工程實際應(yīng)用技能。

二、產(chǎn)品特點

◆ 系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風(fēng)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(dāng)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(fēng)光互補并網(wǎng)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。

◆ 系統(tǒng)增加市電與風(fēng)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(xué)生增加對新知識的理解

三、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

2、單晶硅太陽能電池規(guī)格

◆ 組件尺寸(L*W*H)：1020*665*30mm

◆ 功率：120Wp

◆ 工作電壓：22.5±0.5V

◆ 工作電流：5.6±0.5A

◆ 短路電流：6.7±0.5A

◆ 開路電壓：22.5±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、永磁同步風(fēng)機力發(fā)電機參數(shù)

◆ 額定功率：400(W)

◆ 額定電壓：12/24(V)

◆ 風(fēng)輪直徑：1.3(m)

◆ 啟動風(fēng)速：2(m/s)

◆ 額定風(fēng)速：13(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）

◆ 電機材料：鋁合金&不銹鋼

4、模擬風(fēng)洞模塊

◆ 風(fēng)量：38800 mз/h

◆ 風(fēng)壓：330Pa

◆ 轉(zhuǎn)速：1450 r/min

◆ 功率：4kW

◆ 可調(diào)風(fēng)速：無極調(diào)速

5、風(fēng)光互補控制器規(guī)格

風(fēng)光互補控制器

◆ 工作電壓：12VDC

◆ 充電功率：520W

◆ 光伏功率：120W

◆ 風(fēng)機功率：400W

◆ 充電方式：PWM脈寬調(diào)制

◆ 充電最大峰值電流 35A

◆ 過放保護電壓 11V

◆ 過放恢復(fù)電壓 12.6V

◆ 輸出保護電壓 16V

◆ 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

◆ 直流輸入電壓：10～15VDC

◆ 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(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：500W

◆ 輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%

◆ 輸出短路保護： 限流

◆ 顯示方式： LED

◆ 待機功耗： <2W

◆ 環(huán)境溫度范圍： -25 ℃～60℃

◆ 環(huán)境濕度： 0～99%(Indoor Type Design)

8、測風(fēng)系統(tǒng)

◆ 測量范圍   風(fēng)速：0～60m/s    風(fēng)向：0～360°

◆ 精 度      ±0.1m/s  ± 3°

◆ 工作電源：AC 220V±20%  50HZ， DC12V、5V或其他供電。

◆ 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)）

9、電表規(guī)格

◆ 直流電流表：20A， 顯示模式︰0.5”LED

◆ 直流電壓表：50V， 顯示模式︰0.5”LED

◆ 交流電壓表：500V，顯示模式︰0.5”LED

◆ 交流電流表：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(fēng)扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W

◆ 交通燈：1組，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

◆ 實驗臺面板設(shè)置有直流輸出端口，設(shè)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)︰峰值充電電流為5.6A

12、監(jiān)測系統(tǒng)：

高性能風(fēng)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(fēng)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(zhuǎn)存，對風(fēng)能、太陽能、蓄電池的參數(shù)進行配置，對風(fēng)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(nèi)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(luò)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(xué)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(xué)生可自行設(shè)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(qū)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(wù)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1470×寬800×高1570（㎜）附滾輪方便推動至戶外教學(xué)。

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(fēng)機電壓、光伏電壓、風(fēng)機電流、光伏電流、風(fēng)機功率、光伏功率，能量模擬圖，當(dāng)前風(fēng)速（米/秒），當(dāng)前風(fēng)向（度），當(dāng)前風(fēng)力資源平估。

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）

當(dāng)前風(fēng)資源數(shù)據(jù)主界面

四、教學(xué)及研究實訓(xùn)項目

一 光伏發(fā)電系統(tǒng)基本認識實驗

（一）、實驗?zāi)康?/span>

（二）、實驗設(shè)備

（三）、實驗原理

1.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)組成部分基本認識實驗

1.2、控制柜基本認識：

（一）、實驗?zāi)康?/span>

（二）、實驗設(shè)備

（三）、實驗原理

（四）、實驗內(nèi)容

2.1 太陽能電池板開路電壓測試實驗

2.2 太陽能電池板短路電流測試實驗

2.3 太陽能電池板IV特性測試實驗

2.4 太陽能電池板最大功率輸出特性實驗

2.5 太陽能電池板填充因子計算實驗

2.6 太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率計算實驗

2.7 開路電壓與相對光強的函數(shù)關(guān)系

2.8 短路電流與相對光強的函數(shù)關(guān)系

2.9 太陽能電池板PV特性測試實驗

2.10 太陽能電池板暗伏安特性測試實驗

2.11 太陽能電池板輸出特性測試實驗

2.12 串聯(lián)電阻對填充因子的影響實驗

2.13 并聯(lián)電阻對填充因子的影響實驗

2.14 太陽能電池光譜特性測試實驗

2.15 太陽能電池串聯(lián)開路電壓測試實驗

2.16 太陽能電池串聯(lián)短路電流測試實驗

2.17 太陽能電池并聯(lián)開路電壓測試實驗

2.18 太陽能電池并聯(lián)短路電流測試實驗

2.19 負載特性實驗

三、太陽能蓄電池控制器實驗系列

（一）、實驗?zāi)康模?/span>

（二）、實驗設(shè)備

（三）、實驗原理

（四）、實驗內(nèi)容

3.1 太陽能蓄電池充電控制實驗

3.2 太陽能蓄電池放電實驗

3.3 蓄電池電流電壓測量實驗

3.4 蓄電池電量估測實驗

3.5 控制環(huán)境溫度測量實驗

3.6  MPPT閉環(huán)給定實驗

3.7  DC-DC升壓實驗

3.8  DC-DC降壓實驗

四 太陽能應(yīng)用實驗系列

（一）、實驗?zāi)康?/span>

（二）、實驗設(shè)備

（三）、實驗原理

（四）、實驗內(nèi)容

4.1 太陽能LED顯示實驗

4.2 太陽能直流風(fēng)扇實驗

4.3 太陽能直流電機實驗

4.4 太陽能交流燈源實驗

（五）、實驗要求

五 太陽能發(fā)電控制器阻抗變換實驗9

（一）、實驗?zāi)康?/span>

（二）、實驗設(shè)備

（三）、實驗原理

（四）、實驗內(nèi)容

（五）、實驗要求

六 太陽能光伏逆變器實驗系列

（一）、實驗?zāi)康?/span>

（二）、實驗設(shè)備

（三）、實驗原理

（四）、實驗要求

七 太陽能發(fā)電系統(tǒng)綜合設(shè)計實驗

（一）、實驗?zāi)康?/span>

（二）、實驗設(shè)備

（三）、實驗原理

（四）、實驗內(nèi)容

（五）、實驗要求

八 太陽能電池板方陣安裝實訓(xùn)

九 風(fēng)機部分

五、主要設(shè)備清單