風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電教學(xué)實驗實訓(xùn)平臺

一、功能要求

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)教學(xué)實訓(xùn)臺是集于太陽能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電為一體的教學(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。

1、系統(tǒng)實驗平臺需集成室內(nèi)溫/濕度儀，風(fēng)速測量、光照度測量系統(tǒng)。

2、系統(tǒng)采用32位數(shù)字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進(jìn)行全智能化的管理。

3、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。

4、系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字表和液晶顯示，能夠了解當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)。

5、系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以提供交流110V/220V純正弦波交流電能。

6、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)，可以自行拆裝移動，無噪音、無污染。

7、系統(tǒng)需含市電與風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電切換模塊和分布式供電原理與實驗電路.

二、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：12/24VDC,220VAC

系統(tǒng)最大電流：≥50A

系統(tǒng)最大功率：≥900W

2、單晶硅太陽能電池規(guī)格

功率：90W×2

工作電壓：17.05±0.5V×2

工作電流：5.2±0.10A，×2

短路電流：5.3±0.10A，×2

開路電壓：21±0.5V

模擬太陽光：220VAC,500W金鹵燈或1000W自然色太陽投光燈

3、風(fēng)機(jī)力發(fā)電機(jī)參數(shù)

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(jī)

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(qiáng)聚丙烯材料

電機(jī)材料：鋁合金或不銹鋼

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：≥5.5kW

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

工作電壓：24VDC

充電功率：1000W

光伏功率：≥350W

風(fēng)機(jī)功率：≥650W

充電方式：PWM脈寬調(diào)制

充電最大電流 35A

過放保護(hù)電壓 11V

過放恢復(fù)電壓 12.6V

輸出保護(hù)電壓 16V

卸載開始電壓（出廠值）15.5V

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(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；

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：19～28VDC

額定蔬出功率：600W

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(hù)功能：極性反接、短路、過熱、過載保護(hù)

7、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：400W.1000

輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%

相 位 差： <1%

孤島效應(yīng)保護(hù)： VAC;f AC

輸出短路保護(hù)： 限流

顯示方式： LED

待機(jī)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)

8、測風(fēng)系統(tǒng)模塊

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。

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(jī)轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)）

9、電表規(guī)格

直流電流表：× 2個，20A， 顯示模式︰0.5”LED

直流電壓表：× 2個，50V， 顯示模式︰0.5”LED

交流電壓表：× 2個，500V，顯示模式︰0.5”LED

交流電流表：× 2個，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(fù)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(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W

蜂鳴器：×1個

馬達(dá)：×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(fù)載：3～100W連續(xù)可調(diào)

直流模擬負(fù)載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調(diào)光功能，輸出功率可設(shè)置

11、電池：閥控式密封鉛酸蓄電池

額定電壓：12V

額定容量：100Ah

充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為5.6A

12、監(jiān)測系統(tǒng)：

高性能風(fēng)光互補(bǔ)智能控制器，含PC端Zigbee無線監(jiān)控模塊，與太陽能教學(xué)模塊Zigbee發(fā)射模塊，透過IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)無線協(xié)定截取I(電流)V(電壓)值至PC端顯示以便監(jiān)控。

12、系統(tǒng)外形尺寸；長1400×寬550×高1700（㎜）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(jī)、監(jiān)控軟件。

顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風(fēng)機(jī)電壓、光伏電壓、風(fēng)機(jī)電流、光伏電流、風(fēng)機(jī)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。

四、配套無線智能考核系統(tǒng)

1.無線網(wǎng)絡(luò)智能考核系統(tǒng)，由教師電腦軟件系統(tǒng)自動設(shè)置，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到智能人機(jī)平臺（學(xué)生機(jī)），智能人機(jī)平臺上采用7寸觸摸屏控制，考題分為中英文顯示，直觀地進(jìn)行人機(jī)對話。

（1）可由教師機(jī)通過電腦統(tǒng)一設(shè)置故障，由網(wǎng)絡(luò)輸至學(xué)生實訓(xùn)臺進(jìn)行排故訓(xùn)練，故障點(diǎn)設(shè)置快捷、方便，訓(xùn)練考核成績自動記錄、排序、打印。

（2）可由電腦統(tǒng)一設(shè)置故障，能客觀的科學(xué)判斷實訓(xùn)考核結(jié)果。

（3）所有的元器件都安裝在面板正面，可直觀地看動作情況。

2、無線網(wǎng)絡(luò)智能型考核系統(tǒng)組成及功能

（1）系統(tǒng)由1臺教師用計算機(jī)和智能人機(jī)平臺，通過無線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)組成智能實訓(xùn)考核系統(tǒng)。

（2）教師在計算機(jī)上編輯試卷，按照實訓(xùn)考核要求編輯故障點(diǎn)，將設(shè)置好的故障點(diǎn)通過智能考核系統(tǒng)發(fā)送到每臺學(xué)生實訓(xùn)考核裝置上的人機(jī)平臺，并在電氣線路上自動產(chǎn)生設(shè)定的故障點(diǎn)。

（3）答題功能:根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的故障點(diǎn)，電路運(yùn)行后產(chǎn)生相應(yīng)的故障現(xiàn)象，考生根據(jù)現(xiàn)象檢測判斷故障點(diǎn)，將判斷結(jié)果輸入學(xué)生機(jī)，當(dāng)學(xué)生答完試題并按交卷按鈕后，系統(tǒng)會根據(jù)該考生試卷上的答案立刻給出考試分?jǐn)?shù)，并將成績保存在該考生的檔案里。

（4）教師在電腦上可對考生考試過程進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控每個學(xué)生的答題情況。對每個學(xué)生的學(xué)號、班級、答題結(jié)果、故障的誤碼排次數(shù)、考試時間自動保存?？荚嚱Y(jié)束后對學(xué)生的成績進(jìn)行排序、保存、打印。

（5）具有故障點(diǎn)自動恢復(fù)功能，按事先設(shè)置的故障點(diǎn)順序排列，由學(xué)生根據(jù)電氣原理及故障現(xiàn)象查找故障，當(dāng)查找一個故障點(diǎn)由學(xué)生確認(rèn)結(jié)束后，無論考生對此故障的答案對或錯，系統(tǒng)都會將此故障點(diǎn)恢復(fù)進(jìn)行下一個故障點(diǎn)的排除考試。

五、系統(tǒng)配置清單：

1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)1臺，三葉片，風(fēng)能利用系數(shù)0.32，額定輸出電壓12VAC，額定輸出功率300W；

2、風(fēng)速傳感器1個，輸入電壓5V，碼盤結(jié)構(gòu)輸出；

3、風(fēng)向傳感器1個，輸入電壓5V，電壓值輸出；

4、鼓風(fēng)機(jī)1臺，額定功率2.2KW,額定電壓380V額定轉(zhuǎn)速1440r/min；

5、太陽能電池板4塊，工作功率10W，工作電壓17.5V，工作電流0.65A光照強(qiáng)度AM1.5，1000W/M2，T25℃；

6、智能電壓表2個，DC，0-200V；

7、智能電流表2個，顯示DC20A；

8、電能計量模塊2個，2個電參數(shù)測量、運(yùn)行時間、超載報警，功率報警門限預(yù)置、掉電數(shù)據(jù)保存；

9、風(fēng)速風(fēng)向儀1套，風(fēng)速：0～45m±0.3m/s，風(fēng)向：0～360°±3°，通訊：RS232，RS485，USB口；

10、風(fēng)光互補(bǔ)控制器1臺，帶監(jiān)控功能；

11、電源逆變器1臺，輸入電壓12VDC，輸出電壓220VAC，額定功率300W；

12、開關(guān)電源1個，輸出電壓12V，輸出電流10A；

13、模擬太陽燈5套，500W，250VAC，50HZ/60HZ；

14、直流感性負(fù)載1套，風(fēng)扇、電機(jī)、蜂鳴器，電壓12V；

15、直流阻性負(fù)載1套，交通燈、LED燈、電阻箱，電壓12V；

16、交流感性負(fù)載1套，風(fēng)扇電壓AC220V；

17、交流阻性負(fù)載1套，LED燈路燈模組，交通燈電壓AC220V；

18、變頻器1臺，額定功率2.2KW 額定電壓380VAC；

19、直流減速電機(jī)1個，12V；

20、時間、溫度模塊1個，-20～+100℃；

21、工控一體機(jī)1臺， Intel?1037\1.8GHz，22nm雙核處理器及以上cpu，4GDDR3，1333超高速內(nèi)存及以上；

22、船型開關(guān)5個，KCD4；

23、按鈕3個，L38-11；

24、儲能蓄電池2個，12V，55AH；

25、控制柜、監(jiān)控柜1臺，尺寸≥1700mm*750mm*1650mm。