DB-TYN10 風光互補離(并)風發(fā)電實訓系統(tǒng)
一、產(chǎn)品概述
本風光互補離(并)風發(fā)電實訓系統(tǒng)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)電及基站的供電及并網(wǎng)逆變電源系統(tǒng)集成的相關實驗及教學演示。
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。
1.2產(chǎn)品特點
系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度，風速、風向等測量系統(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)同步電源，采用日本三菱IGBT模塊（IPM）組裝。具有高功率因數(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220V純正弦波交流電能。
風光互補發(fā)電實訓系統(tǒng)，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。
系統(tǒng)監(jiān)控柜集成高性能工控一體計算機，可監(jiān)控系統(tǒng)運行參數(shù)、將運行數(shù)據(jù)長期保存或打印
二、技術(shù)參數(shù)
2.1、太陽能電池板
太陽能電池板采用陣列組裝形式，主要采用4塊（或更多）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。
電池板：單晶硅/多晶硅
最大輸出功率：4*10W
開路電壓：21.24V（并聯(lián)），4*21.24V（串聯(lián)）
短路電流：4*0.75A（并聯(lián)），0.57A（串聯(lián)）
2.2、自動跟蹤單元
跟蹤方式：雙軸全自動跟蹤； 精度：±0.5°
水平回轉(zhuǎn)角度：360° ；俯仰角度：180°
控制器供電電源：DC 12V
電機供電電源：DC 12V
模擬太陽燈：飛利浦Q135/500W
2.3、風力發(fā)電機
額定功率：300(W)
額定電壓：12/24(V)
額定電流：33.3/16.7（A）
風輪直徑：1.65(m)
啟動風速：1.5(m/s)
額定風速：9.6(m/s)
安全風速：35(m/s)
工作形式：永磁同步發(fā)電機
風葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針
風葉數(shù)量：3（片）
風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
電機材料：鋁合金
2.4、模擬風洞模塊
風量：32073 mз/h
風壓：388Pa
轉(zhuǎn)速：1440 r/min
功率：5.5kW
可調(diào)風速：0～13級連續(xù)可
2.5、風光互補控制器規(guī)格
工作電壓：12/24VDC訂貨前確認
充電功率Pmax ：1000W
光伏功率Pmax ：350W
風機功率Pmax ：550W
充電方式：PWM脈寬調(diào)制
充電最大電流 35A
過放保護電壓 11V
過放恢復電壓 12.6V
輸出保護電壓 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，定時開、定時關，）。
2.6、離網(wǎng)逆變電源
直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選
額定蔬出功率：300W/功率根據(jù)客戶要求訂制
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℃）
保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護
2.7、同步并網(wǎng)逆變電源
AC標準電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC
AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
并網(wǎng)輸出功率：400W
輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%
相 位 差： <1%
孤島效應保護： VAC;f AC
輸出短路保護： 限流
顯示方式： LED
待機功耗： <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)
2.8、測風系統(tǒng)
測量范圍 風速：0～60m/s 風向：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 風力發(fā)電機轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)）
2.9、照度計
量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動切換量程。
2.10、數(shù)字電壓、電流、功率因數(shù)表、溫濕度表
直流電壓表：0-200V×3只
交流電流表：5A×1只
交流電壓表：0-500V、交流電流表5A各一只
交流電能計量模塊：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
溫度、濕度表:溫度測量范圍：-50℃-+70℃ 濕度測量范圍：20%-90%
2.11、蓄電池容量55Ah、電壓12V × 2只
2.12、環(huán)境監(jiān)測模塊技術(shù)指標
含有照度計、溫度表、濕度表，單片機時鐘系統(tǒng)，實現(xiàn)時間的顯示
2.13、10寸工控一體機，帶觸摸功能
C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器
主 板:Intel M11工控固態(tài)節(jié)能主板
內(nèi) 存:1G DDR3 1333超高速內(nèi)存,支持1333/1066MHz內(nèi)存,最大可支持8GB。
硬 盤:24G SSD固態(tài)硬盤
顯 卡:集成Intel HD Graphics核心顯卡,提供VGA、LVDS、雙HDMI顯示輸出,LVDS支持雙通道24bit,支持單獨顯示、雙顯復制、雙顯擴展。
聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器
網(wǎng) 卡:集成1個RTL千兆網(wǎng)卡,支持網(wǎng)絡喚醒、PXE功能。
電 源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，全球通用）
顯示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600
觸摸屏:臺灣軍工Touchkit 4線觸摸屏，透光率高；性能穩(wěn)定，觸摸靈敏
整機接口:4* USB 2.0接口,其中兩個可支持USB3.0(需定制)，
1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網(wǎng)絡接口,1* Line out（綠色）,1* Mic（紅色)
2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口
系統(tǒng)狀態(tài)：
太陽能控制器（帶報警功能）：
輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示
輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示
蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示
2.14、負載單元
（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、220V28WLED燈
（3）可調(diào)穩(wěn)壓電源（0-12V，0-1A）。
根據(jù)要求可升級為0-30V、0-5A的可調(diào)恒壓恒流穩(wěn)壓電源。
（4）可調(diào)電阻箱技術(shù)參數(shù)如下：
1）阻值范圍：10歐-99.99K
2）誤差范圍：±1%
（5）USB接口電壓輸出：可為電子設備提供5V直流穩(wěn)壓電源。
（6）電子負載
（7）液晶電視，實驗臺配置17寸寬屏液晶電視，供實驗臺實驗及他用。
三、可完成的實驗內(nèi)容
實驗一 太陽能電池板特性實驗系列
1-1、太陽能電池板開路電壓測試實驗
1-2、太陽能電池板短路電流測試實驗
1-3、太陽能電板I-V特性測試實驗
1-4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗
1-5、太陽能電池板填充因子計算實驗
1-6、太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率測量實驗
1-7、開路電壓與相對光強的函數(shù)關系實驗
1-8、短路電流與相對光強的函數(shù)關系實驗
1-9、太陽能電池板P-V特性測試實驗
1-10、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗
1-11、太陽能組件輸出特性測試實驗
1-12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
1-13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
1-14、太陽能電池光譜特性測試實驗
1-15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測試實驗
1-16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗
1-17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗
1-18、太陽能電池板的并聯(lián)短路電流測試實驗
1-19、負載特性測試實驗
實驗二 太陽能自動跟蹤實驗系列
2-1、逐日系統(tǒng)原理實驗
2-2、太陽光跟蹤定位傳感器原理實驗
2-3、環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗
2-4、跟蹤控制器操作實驗
2-5、傳動執(zhí)行機構(gòu)接線實訓
2-6、太陽能光控跟蹤實驗
2-7、太陽能光控-時控跟蹤實驗
2-8、太陽能電池組件環(huán)境監(jiān)測實驗
實驗三 太陽能蓄電池控制器實驗系列
3-1、太陽能蓄電池充電控制實驗
3-2、控制器充放電保護實驗
3-3、蓄電池電壓、電流測試實驗
3-4、蓄電池電量估測實驗
3-5、控制電池電流流入、輸出實驗
3-6、控制器環(huán)境溫度測量實驗
3-7、控制器光控-時控輸出實驗
實驗四 太陽能應用實驗系列
4-1、太陽能交、直流風扇實驗
4-2、太陽能路燈實驗
4-3、太陽能警示燈實驗
4-4、太陽能充電器實驗
4-5、太陽能可變阻抗負載實驗
實驗五 太陽能負載實驗系列
5-1、最大輸出電流實驗
5-2、最大輸出功率實驗
5-3、在不同恒壓狀態(tài)下電流特性
5-4、在不同恒流狀態(tài)下電壓特性
實驗六 太陽能光伏逆變器實驗系列
6-1、逆變器的工作原理分析實驗；
6-2、輸出電壓、電流測試實驗；
6-3、最大輸出功率的估算實驗；
6-4、過載或短路保護演示實驗；
6-5、輸入電壓防反接演示實驗；
6-6、輸入電壓范圍測試實驗；
6-7、轉(zhuǎn)換效率計算實驗；
實驗七 風力發(fā)電機運行過程與風能量變換演示實驗
7-1、風力發(fā)電基礎理論原理性實驗
7-2、風力發(fā)電系統(tǒng)設計實驗
7-3、風力發(fā)電控制技術(shù)實驗
7-4、風力發(fā)電相關測量技術(shù)實驗
7-5、風力發(fā)電基礎理論與應用技術(shù)仿真實驗
7-6、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電壓關系實驗
7-7、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電流關系實驗
7-8、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出頻率關系實驗
7-9、風速即轉(zhuǎn)速與出功率關系實驗
7-10、變頻器調(diào)速實驗
四、系統(tǒng)基本配置
| 序號 | 名稱 | 主要技術(shù)指標 | 數(shù)量 | 單位 | 備注 |
| 1 | 風力發(fā)電機 | 三葉片，風能利用系數(shù)0.32，額定輸出電壓12VAC，額定輸出功率400W | 1 | 臺 | |
| 2 | 風速傳感器 | 輸入電壓5V 碼盤結(jié)構(gòu)輸出 | 1 | 只 | |
| 3 | 風向傳感器 | 輸入電壓5V 電壓值輸出 | 1 | 只 | |
| 4 | 鼓風機 | 額定功率5.5KW,額定電壓380V額定轉(zhuǎn)速1440r/min | 1 | 臺 | |
| 5 | 太陽能電池板 |
工作功率10W，工作電壓17.5V， 工作電流0.65A光照強度AM1.5 1000W/M2 T 25℃ |
4 | 塊 | |
| 6 | 智能電壓表 | DC 0-200V | 2 | 只 | |
| 7 | 智能電流表 | 顯示DC 20A | 2 | 只 | |
| 8 | 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 |
2 | 只 | |
| 9 | 風速風向儀 |
風速：0～45m ±0.3m/s 風向：0～360°±3° 通訊：RS232，RS485，USB |
1 | 套 | |
| 10 | 風光互補控制器 | 帶監(jiān)控功能 | 1 | 臺 | |
| 11 | 電源逆變器 | 輸入電壓12VDC 輸出電壓220VAC 額定功率300W | 1 | 臺 | |
| 12 | 開關電源 | 輸出電壓12V 輸出電流10A | 1 | 只 | |
| 13 | 模擬太陽燈 | 500W 250VAC 50HZ/60HZ | 5 | 套 | |
| 14 | 直流感性負載 | 風扇、電機、蜂鳴器 電壓12V | 1 | 套 | |
| 15 | 直流阻性負載 | 交通燈、LED燈、電阻箱 電壓12V | 1 | 套 | |
| 16 | 交流感性負載 | 風扇 電壓AC220V | 1 | 套 | |
| 17 | 交流阻性負載 |
LED燈 路燈模組 交通燈 電壓AC220V |
1 | 套 | |
| 18 | 變頻器 | 額定功率5.5KW 額定電壓380VAC | 1 | 臺 | |
| 19 | 光電傳感器 | 8 ～ 36V | 1 | 只 | |
| 20 | 直流減速電機 | 12V | 1 | 只 | |
| 21 | 時間、溫度模塊 |
-20～+100℃ 時間、溫度、濕度、鬧鐘 |
1 | 只 | |
| 22 | 工控一體機 | Intel® 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W 超低功耗處理器、1G DDR3 1333超高速內(nèi)存 | 1 | 臺 | |
| 23 | 船型開關 | 5 | 只 | ||
| 24 | 按 鈕 | 3 | 只 | ||
| 25 | 儲能蓄電池 | 12V 55AH | 2 | 只 | |
| 26 | 控制柜、監(jiān)控柜 | 700mm*600mm*1750mm | 2 | 臺 | 凈尺寸 |