風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)平臺

一、概述

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)平臺集成風(fēng)力、光伏互補(bǔ)發(fā)電為一體的教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)?？赏瓿娠L(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(shí)驗(yàn)及教學(xué)演示?？梢詭椭鷮W(xué)生，進(jìn)一步理解風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站整個(gè)系統(tǒng)的原理學(xué)習(xí)并探討工程實(shí)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)?？梢詭椭鷮W(xué)生，進(jìn)一步理解風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站整個(gè)系統(tǒng)的原理學(xué)習(xí)并探討工程實(shí)際應(yīng)用技能。

二、主要特點(diǎn)：

1、系統(tǒng)采用立式結(jié)構(gòu)，面板采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)孔板，實(shí)驗(yàn)?zāi)K暴露在外，較強(qiáng)的臨場感、可快速讓學(xué)習(xí)者進(jìn)入學(xué)習(xí)角色，集成了風(fēng)速測量報(bào)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(bǔ)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(jī)剎車進(jìn)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(dòng)控制，前后橋輸出采用進(jìn)口MOS場效應(yīng)管使性能更穩(wěn)定?？梢詾閷W(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(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓學(xué)生自行拆裝移動(dòng)，使用簡便、無噪音、無污染。

三、設(shè)備組成：

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)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(jī)，風(fēng)速、風(fēng)向檢測裝置，風(fēng)光互補(bǔ)充放電管理系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變與負(fù)載系統(tǒng)。

四、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)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(shí)現(xiàn)太陽能電池板的并接方式和串接方式，進(jìn)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(jī)

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(dòng)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(jī)

8）風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時(shí)針

9）風(fēng)葉數(shù)量：3（片）    

10）風(fēng)葉材料：玻璃增強(qiáng)聚丙烯材料

4、模擬風(fēng)洞模塊（鼓風(fēng)機(jī)）

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(bǔ)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(jī)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(hù)電壓 11V  

8）過放恢復(fù)電壓 12.6V

9）輸出保護(hù)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(hù)、蓄電池開路保護(hù)、負(fù)載過電壓保護(hù)、夜間防反充電保護(hù)、輸出短路保護(hù)、電池接反保護(hù)、欠壓和過壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償、光控開關(guān)功能；

13）負(fù)載為100W以下的12V/24V直流負(fù)載，控制單元一通道為常開輸出，另一通道為多類定時(shí)輸出（光控開、光控關(guān)，定時(shí)開、定時(shí)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(hù)功能：短路、過熱、過載保護(hù)

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(fù)載電壓表：0-200V×1只

3）逆變電能計(jì)量模塊：電參數(shù)測量、運(yùn)行時(shí)間、超載報(bào)警、功率報(bào)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(fù)載單元（選配出口型無此項(xiàng)）

（1）DC12V直流負(fù)載五組。（感性負(fù)載3組，阻性負(fù)載2組）

1）感性負(fù)載有：12V直流風(fēng)扇、12V直流電機(jī)、12V蜂鳴器

2）阻性負(fù)載有：12V交通燈、3W LED燈

（2）AC220V交流負(fù)載四組。（感性負(fù)載1組，阻性負(fù)載3組）

1）感性負(fù)載有：220V直流風(fēng)扇

2）阻性負(fù)載：220V交通燈.220V 3WLED燈

五、主要實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)一 基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

1、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)

2、風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)

3、光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)

4、風(fēng)光互補(bǔ)控制器實(shí)驗(yàn)

5、蓄電池充放電實(shí)驗(yàn)

6、離網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二 太陽能電池板特性實(shí)驗(yàn)系列

1、太陽能電池板開路電壓測試實(shí)驗(yàn)

2、太陽能電池板短路電流測試實(shí)驗(yàn)

3、太陽能電板I-V特性測試實(shí)驗(yàn)

4、太陽能電池板最大輸出功率計(jì)算實(shí)驗(yàn)

5、太陽能電池板填充因子計(jì)算實(shí)驗(yàn)

6、太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率測量實(shí)驗(yàn)

7、開路電壓與相對光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)

8、短路電流與相對光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)

9、太陽能電池板P-V特性測試實(shí)驗(yàn)

10、太陽能電池板暗伏安特性測試實(shí)驗(yàn)

11、太陽能組件輸出特性測試實(shí)驗(yàn)

12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實(shí)驗(yàn)

13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實(shí)驗(yàn)

14、太陽能電池光譜特性測試實(shí)驗(yàn)

15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測試實(shí)驗(yàn)

16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實(shí)驗(yàn)

17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實(shí)驗(yàn)

18、太陽能電池板的并聯(lián)短路電流測試實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)三 太陽能蓄電池控制器實(shí)驗(yàn)系列

1、太陽能蓄電池充電控制實(shí)驗(yàn)

2、控制器充放電保護(hù)實(shí)驗(yàn)

3、蓄電池電壓、電流測試實(shí)驗(yàn)

4、蓄電池電量估測實(shí)驗(yàn)

5、控制電池電流流入、輸出實(shí)驗(yàn)

6、控制器環(huán)境溫度測量實(shí)驗(yàn)

7、控制器光控-時(shí)控輸出實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)四 太陽能光伏逆變器實(shí)驗(yàn)系列

1、逆變器的工作原理分析實(shí)驗(yàn)；

2、輸出電壓、電流測試實(shí)驗(yàn)；

3、最大輸出功率的估算實(shí)驗(yàn)；

4、過載或短路保護(hù)演示實(shí)驗(yàn)；

5、輸入電壓防反接演示實(shí)驗(yàn)；

6、輸入電壓范圍測試實(shí)驗(yàn)；

7、轉(zhuǎn)換效率計(jì)算實(shí)驗(yàn)；

實(shí)驗(yàn)五 風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程與風(fēng)能量變換演示實(shí)驗(yàn)

1、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實(shí)驗(yàn)

2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)

4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)

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

6、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)

7、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實(shí)驗(yàn)

8、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實(shí)驗(yàn)

9、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實(shí)驗(yàn)

10、鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)

六、系統(tǒng)基本配置：