風光互補發(fā)電實訓系統(tǒng)

KCTF-31型風光互補發(fā)電實訓系統(tǒng)

一、產(chǎn)品概述

在當今世界，電已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｓ玫膭恿碓?，人們對電的依賴也越來越強，在遠離電網(wǎng)的地區(qū)，獨立供電系統(tǒng)就成為人們最需要的電源。部隊的邊防哨所、郵電通訊的中繼站、公里和鐵路的信號燈、地質(zhì)勘探和野外考察的工作站、偏遠的農(nóng)牧民等。隨著人們生活水平的不斷提高和技術(shù)進步，我們需要優(yōu)美舒適的生活環(huán)境，所以太陽能、風能等清潔能源是我們的選擇。

本產(chǎn)品是集于太陽能發(fā)電及風力發(fā)電為一體的新型教學演示實驗系統(tǒng)?？赏瓿娠L力發(fā)電和太陽能發(fā)電及基站的供電及離網(wǎng)逆變電源系統(tǒng)集成的相關(guān)實驗及教學演示。

1.系統(tǒng)主要應用范圍

本產(chǎn)品集成風力、光伏互補發(fā)電為一體的教學實驗、實訓系統(tǒng)?？赏瓿娠L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驗及教學演示?？梢詭椭鷮W生，進一步理解風光互補發(fā)電站整個系統(tǒng)的原理學習并探討工程實際應用技能。

主要提供于職高、大學、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?？梢詭椭鷮W生，進一步理解風光互補發(fā)電站整個系統(tǒng)的原理學習并探討工程實際應用技能。

2. 系統(tǒng)主要特點

（1）系統(tǒng)采用立式結(jié)構(gòu)，面板采用標準網(wǎng)孔板，實驗模塊完全暴露在外，較強的臨場感、可快速讓學習者進入學習角色，集成了風速測量報警系統(tǒng)，完全閉環(huán)的控制方式讓使用者操作起來更人性化。

（2）風光互補發(fā)電控制系統(tǒng)采用16位高性能MCU，對蓄電池充、放電和風機剎車進行全智能化的控制。

（3）離網(wǎng)逆變模塊boot前端采用8位MCU驅(qū)動控制，前后橋輸出采用進口MOS場效應管使性能更穩(wěn)定?？梢詾閷W習過程中提供穩(wěn)定的220V純正弦波交流電能。

（4）風光互補發(fā)電實訓系統(tǒng)，可以讓學生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。

3.設(shè)備組成

風光互補發(fā)電實訓系統(tǒng)主要由光源模擬控制系統(tǒng)、模擬風場系統(tǒng)，風力發(fā)電機，風速、風向檢測裝置，風光互補充放電管理系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變與負載系統(tǒng)。

二、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，可實現(xiàn)太陽能電池板的并接方式和串接方式，進而提供大電流或大電壓的兩種太陽能電池板組網(wǎng)方式。

A.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

B.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.風力發(fā)電機

（1）額定功率：300(W)

（2）額定電壓：12(V)

（3）額定電流：22.5（A）

（4）風輪直徑：1.52(m)

（5）啟動風速：2.5(m/s)

（6）額定風速：9.6(m/s)

（7）安全風速：35(m/s)

（8）工作形式：永磁同步發(fā)電機

（9）風葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針

（10）風葉數(shù)量：3（片）   

（11）風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料

 4．模擬風洞模塊（鼓風機）

（1）風量：10000 mз/h

（2）風壓：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)風速：0～13級連續(xù)可調(diào)

 5．風光互補控制器規(guī)格    

（1）工作電壓：12VDC

（2）充電功率Pmax ：650W

（3）光伏功率Pmax ：100W

（4）風機功率Pmax ：550W

（5）充電方式：PWM脈寬調(diào)制

（6）充電最大電流 35A

（7）過放保護電壓 11V 

（8）過放恢復電壓 12.6V

（9）輸出保護電壓 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、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；

（13）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

（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）保護功能：短路、過熱、過載保護

   7．測風系統(tǒng)

（1）測量范圍   風速：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）負載電壓表： 0-200V×1只

（3）逆變電能計量模塊：電參數(shù)測量、運行時間、超載報警、功率報警門限預置、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．負載單元（選配出口型無此項）

（1）DC12V直流負載五組。（感性負載3組，阻性負載2組）

1）感性負載有：12V直流風扇、12V直流電機、12V蜂鳴器

2）阻性負載有：12V交通燈、3W LED燈

（2）AC220V交流負載四組。（感性負載1組，阻性負載3組）

1）感性負載有：220V直流風扇

2）阻性負載：220V交通燈.220V 3WLED燈

三、主要實驗實訓內(nèi)容

實驗一： 基本實驗內(nèi)容

1、風光互補發(fā)電實驗

2、風力發(fā)電實驗

3、光伏發(fā)電實驗

4、風光互補控制器實驗

5、蓄電池充放電實驗

6、離網(wǎng)逆變器實驗

實驗二： 太陽能電池板特性實驗系列

1、太陽能電池板開路電壓測試實驗

2、太陽能電池板短路電流測試實驗

3、太陽能電板I-V特性測試實驗

4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗

5、太陽能電池板填充因子計算實驗

6、太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率測量實驗

7、開路電壓與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗

8、短路電流與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗

9、太陽能電池板P-V特性測試實驗

10、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗

11、太陽能組件輸出特性測試實驗

12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗

13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗

14、太陽能電池光譜特性測試實驗

15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測試實驗

16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗

17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗

18、太陽能電池板的并聯(lián)短路電流測試實驗

實驗三： 太陽能蓄電池控制器實驗系列

1、太陽能蓄電池充電控制實驗

2、控制器充放電保護實驗

3、蓄電池電壓、電流測試實驗

4、蓄電池電量估測實驗

5、控制電池電流流入、輸出實驗

6、控制器環(huán)境溫度測量實驗

7、控制器光控-時控輸出實驗

實驗四： 太陽能光伏逆變器實驗系列

1、逆變器的工作原理分析實驗；

2、輸出電壓、電流測試實驗；

3、最大輸出功率的估算實驗；

4、過載或短路保護演示實驗；

5、輸入電壓防反接演示實驗；

6、輸入電壓范圍測試實驗；

7、轉(zhuǎn)換效率計算實驗；

實驗五： 風力發(fā)電機運行過程與風能量變換演示實驗

1、風力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗

2、風力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗

3、風力發(fā)電控制技術(shù)實驗

4、風力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗

5、風力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應用技術(shù)仿真實驗

6、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗

7、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗

8、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實驗

9、風速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實驗

10、鼓風機調(diào)速實驗

四、系統(tǒng)基本配置