風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)平臺

風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)平臺

在當(dāng)今社會，電力已成為不可或缺的能源。對于邊防哨所、通訊中繼站、野外工作站及偏遠地區(qū)而言，穩(wěn)定可靠的獨立供電系統(tǒng)至關(guān)重要。隨著環(huán)保意識增強與技術(shù)發(fā)展，太陽能、風(fēng)能等清潔能源成為理想選擇。風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)平臺正是集太陽能光伏與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)于一體的創(chuàng)新教學(xué)演示系統(tǒng)，專為展示離網(wǎng)供電系統(tǒng)的集成與應(yīng)用而設(shè)計。

一、 產(chǎn)品概述與核心價值

本風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)平臺是一個高度集成、功能完備的教學(xué)與實驗系統(tǒng)。它模擬真實風(fēng)光互補電站的運行，能夠完成從發(fā)電、儲能、控制到逆變供電的全流程實驗，幫助學(xué)生及研究人員深入理解系統(tǒng)原理，掌握工程應(yīng)用技能。

1.1 主要應(yīng)用范圍

• 教學(xué)領(lǐng)域：廣泛適用于職業(yè)院校、高等院校、科研院所以及相關(guān)企業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，是進行新能源發(fā)電技術(shù)，特別是風(fēng)光互補發(fā)電課題研究與實操培訓(xùn)的理想設(shè)備。

• 研究領(lǐng)域：助力學(xué)生和科研人員探究風(fēng)光協(xié)同優(yōu)化、儲能管理、智能控制等前沿課題。

1.2 系統(tǒng)核心特點

• 模塊化直觀設(shè)計：采用立式網(wǎng)孔板結(jié)構(gòu)，所有實驗?zāi)K完全暴露，布局清晰，提供強烈的現(xiàn)場臨場感，便于觀察、接線與測量。

• 智能控制系統(tǒng)：風(fēng)光互補控制器采用高性能MCU，實現(xiàn)對蓄電池充放電及風(fēng)機狀態(tài)的智能化、閉環(huán)控制，操作人性化。

• 高品質(zhì)逆變輸出：離網(wǎng)逆變器采用先進驅(qū)動技術(shù)，輸出穩(wěn)定的220V純正弦波交流電，滿足多種負(fù)載需求。

• 安全環(huán)保靜音：系統(tǒng)運行無污染、低噪音，支持學(xué)生動手拆裝移動，實踐性強。

1.3 系統(tǒng)主要組成

該系統(tǒng)主要由光源模擬控制系統(tǒng)、模擬風(fēng)場系統(tǒng)（鼓風(fēng)機）、風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)速/風(fēng)向檢測裝置、風(fēng)光互補充放電控制器、離網(wǎng)逆變器、儲能蓄電池及各類負(fù)載單元構(gòu)成。

二、 詳細(xì)技術(shù)參數(shù)

2.1 太陽能電池板組件

• 配置：包含1塊10W單晶硅與1塊20W多晶硅電池板，支持串、并聯(lián)實驗。

• 1#（單晶硅）：最大功率10W，開路電壓21.24V，短路電流0.58A。

• 2#（多晶硅）：最大功率20W，開路電壓21.24V，短路電流1.17A。

2.2 模擬光源

• 投射燈：電壓220V，最大功率200W，用于模擬太陽光照。

2.3 風(fēng)力發(fā)電機組

• 額定功率：300W

• 額定電壓：12V

• 啟動風(fēng)速：2.5 m/s

• 風(fēng)輪直徑：1.52m，3葉片

• 工作形式：永磁同步發(fā)電機

2.4 模擬風(fēng)洞系統(tǒng)

• 鼓風(fēng)機：功率0.75kW，電壓220V，支持0-13級風(fēng)速連續(xù)可調(diào)。

2.5 風(fēng)光互補智能控制器

• 額定電壓：12VDC

• 最大充電功率：650W（光伏100W + 風(fēng)機550W）

• 充電方式：PWM脈寬調(diào)制

• 具備全面的保護功能：過充/過放、短路、反接、防反沖等，并支持光控、時控等多種負(fù)載輸出模式。

2.6 離網(wǎng)正弦波逆變電源

• 輸入電壓：9-16VDC

• 額定輸出：300W，220VAC / 50Hz

• 輸出波形：純正弦波

• 轉(zhuǎn)換效率：>85%，具備完善的短路、過載、過熱保護。

2.7 測量與儲能單元

• 測風(fēng)系統(tǒng)：實時監(jiān)測0-60m/s風(fēng)速。

• 數(shù)字儀表：集成電壓表、電能計量模塊及溫濕度表。

• 儲能蓄電池：12V/55Ah免維護蓄電池1只。

2.8 負(fù)載單元（選配）

• 直流負(fù)載（12V）：風(fēng)扇、電機、蜂鳴器（感性），交通燈、LED燈（阻性）。

• 交流負(fù)載（220V）：風(fēng)扇（感性），交通燈、LED燈（阻性）。

三、 可完成的主要實驗實訓(xùn)項目

利用本風(fēng)光互補發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)，可開展涵蓋光伏、風(fēng)電及系統(tǒng)集成三個維度的數(shù)十項實驗：

實驗系列一：系統(tǒng)基礎(chǔ)與集成實驗

1. 風(fēng)光互補協(xié)同發(fā)電實驗

2. 獨立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)實驗

3. 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)實驗

4. 風(fēng)光互補控制器原理與操作實驗

5. 蓄電池充放電特性與管理實驗

6. 離網(wǎng)逆變器工作原理與性能測試實驗

實驗系列二：太陽能電池特性專題

• 涵蓋開路電壓、短路電流、I-V/P-V特性曲線、最大功率點跟蹤、填充因子、轉(zhuǎn)換效率、光譜特性及串并聯(lián)影響等近20個深度實驗。

實驗系列三：充放電控制器專題

• 包含充電控制算法、保護功能驗證、蓄電池狀態(tài)估測、環(huán)境溫度影響及光控/時控策略等實驗。

實驗系列四：逆變器專題

• 涉及逆變原理、輸入輸出特性、效率計算、保護功能測試等。

實驗系列五：風(fēng)力發(fā)電專題

• 包括風(fēng)機運行特性、風(fēng)速-轉(zhuǎn)速-功率關(guān)系、風(fēng)機調(diào)速控制及風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率等實驗。

四、 系統(tǒng)基本配置清單