風光互補發（fā）電實驗實訓平台

風（fēng）光互補發電（diàn）實（shí）驗實訓平台-（MY-F500A）主要由風力發電（diàn）機（jī）組、太陽能光伏電池（chí）組、控製器、蓄電（diàn）池、逆變器、交流直流負載（zǎi）、開關控製模塊、環境監測模塊、儀表顯示等部分組成，通過PLC控製、觸摸屏和變頻器作為控製核心，帶有A/D、D/A模塊、模擬量輸入/輸（shū）出模塊、交流電（diàn）機變頻調速係統。係統於風能（néng）發電、光伏發電為一體的教（jiāo）學實訓係（xì）統；各（gè）係統（tǒng）通（tōng）過連接電纜進行連接，形（xíng）成一套可完成風力及光伏發電、同步並網、離網電（diàn）源的實驗及教學（xué）演示。幫助學生理解太（tài）陽能並網、離網及風力發電係（xì）統（tǒng）的原理，從而起到學習工程實際應用技（jì）能的作用。
應用範圍：主要麵向職高、大學、研究生、企業技工以風力發電和太（tài）陽能離網、並網發（fā）電為主課題的研究和培訓。

二、主要技術規格參數：
1、係統規格
1）輸入電源：三相（xiàng），單相AC220V±10% 50Hz
2）係統最大電壓：DC12V，AC220V/50Hz
3）係統（tǒng）最大電流：50A
4）係統最大（dà）功（gōng）率：600W
2、太陽能電池板
太陽能電（diàn）池（chí）板采用陣列組裝形式，主要采用（yòng）4塊單晶小型太陽（yáng）能電（diàn）池板組建，可實現太陽能電池（chí）板的並接（jiē）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（chí）板組網方式。
光伏電（diàn）池組（zǔ）件：25W*4塊
1）額定功率：25W
2）額定電壓：17.2V
3）額定電流：1.17A
4）開路電壓：21.4V
5）短路電流：1.27A。
6）擺臂機構：渦輪蝸杆結構（2個減速箱）
7）電（diàn）壓：220V
8）頻率：50Hz
9）電流：1.36A
10）最大功率：300W。
11）追日機構
12）結構：渦輪蝸杆結構（減（jiǎn）速箱）
13）驅動：直流電機
14）軸（zhóu）數：雙（shuāng）軸二維。
3、風力發電機
1）額定功率：300(W)
2）額定電壓：12(V)
3）額（é）定電流：33.3
4）風輪直徑：1.24(m)
5）啟動風速：2.5(m/s)
6）額定風（fēng）速：9.6(m/s)
7）安全風速：35(m/s)
8）工作形式：永（yǒng）磁同步（bù）發電機
9）風葉旋（xuán）轉方（fāng）向：順時針
10）風葉數量：3（片）
11）風葉（yè）材料：玻璃增強聚丙烯材料
12）電機材（cái）料（liào）：鋁合金
13）護欄網：專業圍欄，高度約1.0米
4、模擬風洞模塊
1）風量：32073 mз/h
2）風壓：388Pa
3）轉速：1440 r/min
4）功（gōng）率：2.2kW
可調風速（sù）：0～13級連續可調
變頻器：采用2.2KW矢量變頻器
5、風光控製器係統：
1）工作電（diàn）壓：12/24VDC可選
2）充電功率Pmax ：1000W
3）光伏（fú）功率Pmax ：300W
4）風機（jī）功率Pmax ：700W
5）充電方式：PWM脈寬調製
6）充電最大電流 35A
7）過放保護電（diàn）壓 11V
8）過放恢複電壓 12.6V
9）輸出保護電（diàn）壓 16V
10）卸載（zǎi）開始電壓（出廠值）15.5V
11）卸載開始電流（出（chū）廠值） 15A
控製器設有蓄電池過（guò）充、過放電保護（hù）、蓄電（diàn）池開路保護、負載過（guò）電壓保護、夜間防反（fǎn）充電保護、輸出短路保護、電池接（jiē）反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫（wēn）度補償、光控開關功能；
12）負載為100W以下的12V直流負載（zǎi），控製（zhì）單元一通道為常開輸出，另一通道為多類定時輸出（光（guāng）控開、光控關，定時開、定時關，）。
13）使用（yòng）32們高速單片機，實現智能控製，自動識別12/24V係統（tǒng）。采用串聯式PWM充電控（kòng）製方式，使（shǐ）充電回路的電壓損（sǔn）失較原二極管充電方式降低一半，充電效率較非（fēi）PWM高（gāo）3－6%;過放恢複的提升充電，正常的直充，浮充自動控製方式有利於提高蓄電池壽命。
14）多種保護功（gōng）能，包括蓄電池反接、蓄電池（chí）過、欠壓保護、太陽能電池組件短路保（bǎo）護，具有（yǒu）自動恢的輸出過流保護功能，輸（shū）出短路保護功能。
15）具有豐富（fù）的工作模式，如光控，光控（kòng）＋定時，通用控製等模式。
6、並（bìng）網逆變器
1）輸出電壓：AC 180-260V
2）工作電（diàn）壓：10.8 - 28V，
3）額定輸出（chū）功率≥400W
4）輸出波形：正弦波(失真（zhēn）度≤3﹪)
5）輸出頻（pín）率：47-55Hz，
6）LED方式顯（xiǎn）示工（gōng）作狀態，
7）AC標（biāo）準電壓範圍：90V-140V/180V-260VAC ；
8）AC 頻率範圍：55Hz~63Hz/45Hz~53Hz；
9）輸出電流總諧波（bō）失真：THDIAC<5%；
10）相位差：<1%
並網逆變器（qì）具有DC－DC和DC－AC兩級能量變換的結構。DC－DC變換環（huán）節調整光伏陣（zhèn）列的（de）工作點使其跟蹤最大功率（lǜ）點；DC－AC逆變環節（jiē）主要使輸出電流與電網電壓同相位，同時獲得單位功（gōng）率因數。
7、離網（wǎng）逆變器
1）直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選
2）額定蔬出（chū）功率：300W
3）輸出電壓：110/220VAC
4）輸（shū）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（lǜ）≤5%
9）工作環境：溫（wēn）度-20℃～50℃
10）相對濕度：﹤90﹪（25℃）
11）保護功能：極性反接、短路、過熱、過載（zǎi）保護
具有輸出短路、過溫、過載、欠壓保護及保護具有（yǒu）自（zì）動恢複功能，采用風機冷卻方式，輸入輸出完全（quán）隔離設（shè）計，能快速並行啟動電容、電感負載（zǎi），三色指示燈顯示，輸入電壓,輸（shū）出電壓，負載水準和故障情形，負載（zǎi）控製風扇冷卻，過壓（yā）/欠壓/短路/過（guò）載/超溫保（bǎo）護
8、PLC控製係統
采用 S7-200SMART PLC，該機搭載西門子專用高速處理器芯片，基本指（zhǐ）令執行時間可達0.15us，這一強大“芯”髒，在處理（lǐ）繁瑣（suǒ）程序邏輯（jí）和複雜工藝要（yào）求時從容不迫，確保設（shè）備高效穩定運行。CPU模塊本體標（biāo）配以太（tài）網接口，程序下（xià）載和通信變（biàn）得方便快捷，通過一根普通網線，即（jí）可將程序下載到PLC省去專（zhuān）用編程電纜（lǎn）麻煩，以太網接口支（zhī）持與（yǔ）其他CPU模（mó）塊、觸摸屏（píng）、計算（suàn）機進（jìn）行（háng）通信，輕鬆實現組網功能。
S7-200 SMART CPU模塊本體集成1 個以（yǐ）太網（wǎng）接口和1 個RS485 接口（kǒu），通過擴展CM01 信號板，其通信端口數量最多可增至3個。可滿足小型自動化設備（bèi）連接觸摸屏、變頻器等第三方設備的眾（zhòng）多需求。
9、監控係統（工業觸摸屏）
1）尺寸（cùn）(英寸) 10.2
2）液晶屏：TFT液晶顯示，LED背光
3）顯示顏色：真彩，65535色
4）分（fèn）辨（biàn）率：800×480
5）液晶屏亮度：200cd/㎡
6）觸摸屏（píng）：電阻式
7）供（gòng）電電源：24VDC
8）額定功率：5W
9）CPU主板：ARM CPU，400MHz
10）內存：64M
11）存儲設備：128M FLASH
12）組態軟件：MCGS嵌（qiàn）入（rù）式組態軟件（運行版）
10、環境（jìng）條件： 　
1）工作（zuò）溫（wēn）度：0℃~45℃
2）工作濕度：5%~90%
3）儲存（cún）溫度：-10℃~60℃
4）振動頻率：10-57Hz 57-150Hz
5）振動（dòng）加速度：0.075mm 9.8 m/s2
6）振（zhèn）動掃頻速率：Oct/min ≤1
11、產品規格
1）結（jié）構：工業塑料結構
2）顏色：工業灰（huī）
3）麵板尺寸：226.5mm×163mm
4）機櫃開孔：215mm×152mm
12、外部接口：　
1）串口：1×RS232、1×RS485
2）USB ：1主1從
13、其它功能
1）係統實驗時的備（bèi）用電源（2路0-30V/2A直流可調（diào）穩壓電源）；
2）有光伏（fú）、市電互補切換
11、電表規格：
1）電流表：× 2個，DC20A，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
2）電壓表：× 2個，DC200V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
3）電流表：× 1個，AC5A，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
4）電壓表：× 1個，AC220V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
5）溫度表：× 1個（gè），0～99.9℃
6）多功能網絡電參數表：×1個，AC220V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示，包含RS485，RS232通訊（xùn）功能，
12、負載：
1）風扇：×1個，額定電（diàn）壓：12/24V，功率（lǜ）：≤3W
2）交通燈（dēng）：×1個，額定電壓：12V，功率：≤3W
3）蜂鳴器：×1個，馬達：×1個，功率：≤3W
4）馬  達：×1個，額定電壓（yā）：220V，功率：≤10W
5）LED燈：×1個額定（dìng）電壓（yā）：AC220V，功率：≤10W
13、測風係統模塊：
1）測（cè）量風（fēng）速範圍：0～60m/s
2）風向：0～360°
3）精度： ±0.1m/s±3°
4）工作電源：AC 220V±20% 50HZ， DC24V、12V、5V或其他供電
5）記錄間隔：1分鍾～240分鍾連續可設置（zhì）
6）內部存儲：4M bit
7）通訊接口： RS-232/485/USB通訊
8）環境溫度：-40℃～50℃
14、新（xīn）能（néng）源係統教學軟（ruǎn）件要求：
1、通（tōng）過該軟件可（kě）以係統性學習太陽能光伏矽材料、電池片（piàn）、光伏組件（jiàn）、光伏組件附屬材料、光伏應用產品等全部係列光伏（fú）知識內容。
2、配備文字與動畫展示並介紹從原材料至成品包括中間環節加工（gōng）工（gōng）藝等與使用方（fāng）法。
3、多媒體係統自帶語音講解，圖、文、聲並茂展示講解、與係統（tǒng）所述（shù）文字同步播放，幫助教師對光伏發電課程教案的快速編寫，提高學生（shēng）對新能（néng）源專業（yè）知識快速掌握和快速學習。
4、多媒體軟件組成
(1)太陽能光伏矽（guī）材料講解與展示係統
1、可以展示各種太陽能光伏電池使用的矽材料實物；
2、配備文字（zì）與動（dòng）畫展示各種材料的生（shēng）產（chǎn）工藝與使用（yòng）方法
3、目錄教學（約11課時）
(2)太陽能光伏電池片講解與展示係統
主要功能
1、可以展（zhǎn）示各種太陽能光（guāng）伏電池片；
2、配備文字與動畫展示各種電池片的生產工藝與使用方法（fǎ）
3、目錄教學（約7課時（shí））
(3)太陽能光伏組件講解與（yǔ）展示係統（tǒng）
1、可以（yǐ）展示各種太陽能光伏光伏組件；
2、配備文（wén）字與動畫展示各種光伏組件的（de）生產工（gōng）藝與使用方法
3、目錄教學（約6課時）
(4)太陽能光伏組件附屬材料講解與展示係統
主要功能（néng）
1、可以展（zhǎn）示各種太陽能光伏光伏組件附屬材料；
2、配備文字（zì）與動畫展示（shì）各種光（guāng）伏組件附屬材料的生產工藝與使用方法
3、目錄教學（約（yuē）7課時）
二、展示與講解內（nèi）容目錄（圖、文、聲並茂）：
太陽（yáng）能光伏應用產品講解與（yǔ）展示係統（約5課時）內容包含：太陽能發電係統、家用太陽能發電機直流係統多媒體（tǐ）電視機、太陽能便攜電（diàn）源、太陽能殺蟲燈、太陽能警示燈、太陽能（néng）野營燈、太陽能光伏（fú）發（fā）電基本原（yuán）理、太（tài）陽能光伏（fú）發電係（xì）統組成部分介紹、太陽能光伏（fú）發電係統（tǒng）設計方法、太陽（yáng）能光伏電站施工建設方法、項目前期考察、項目建設前期資料及（jí）批複文件、項（xiàng）目施工（gōng）圖（tú）設（shè）計、項目實施建設。太陽能光伏並網（wǎng）電站介紹、光伏並網電站簡要（yào）描述、光伏並網電站設備組成、光伏並網電站（zhàn）設備功能、家用型（xíng）太陽能電站建設方案包含：項目概述、方案設計、用戶負載信息、係統方案設計、效益計算。
電池：
太陽能專用閥控式密封膠體蓄電池，額定電壓：12V，額定容量(20Ah),充電方（fāng）法（恒（héng）壓）；
具（jù）有如下（xià）特點：自放（fàng）電率低，使用壽（shòu）命長，深放電能力強，充電效率高，工作溫度範圍寬
電池數量：2組
15、係統外形尺寸；長（zhǎng）1240×寬（kuān）750×高1800（㎜）附滾輪方（fāng）便推動至戶外教學。
三、風光互補發電實驗係統實訓內容：
1、太陽光電（diàn）實（shí）習教學模塊實驗內容：
實驗一太陽（yáng）能電池發電原理實驗
實驗1-1 太陽（yáng）能光電（diàn）板能量轉（zhuǎn）換實驗
實驗（yàn）1-2 環境對光（guāng）電轉換影響實驗
實驗（yàn）二（èr）太陽能電池光電係統直接負載實驗
實驗（yàn）三光電控製型太（tài）陽能係統發（fā）電（diàn）實驗
實驗3-1 光電型控製單元工作原理（lǐ）實驗
實驗3-2 光電型控製單元充放電保護實驗
實驗四交通（tōng）警示燈模塊設計實驗
實驗五太陽能係統（tǒng）負載實驗
實驗六綜合實驗
實驗七太陽能電池基本（běn）特性測試實驗
實驗八外部擴充DC轉（zhuǎn）AC外（wài）接電器實驗
實驗九單晶太陽能電池I-V特性曲線實驗
實驗十（shí）離網逆變器（qì）設計（jì）實驗
實驗十一離網逆變器工作特性實驗
實驗十二離網逆（nì）變器帶（dài）載及保護實驗
實驗十三並網（wǎng）逆變器設計實驗
實驗十四並網（wǎng）實驗
2、風力電實習教學模塊實驗內容：
實驗一、風（fēng）力發電基礎理（lǐ）論原理性實驗
實驗二（èr）、風力發電係統設計實驗
實驗三、風力發電控（kòng）製技術實（shí）驗
實驗四、風力發電相關測量技術實（shí）驗
實驗五、風力（lì）發電基礎理論與應用技術仿真實驗
實驗六、發電機轉速與輸出電壓關係實驗
實驗七、發電（diàn）機轉速與（yǔ）輸出電流關係實驗
實驗八（bā）、發電機轉速與輸出頻率關係（xì）實驗（yàn）
實驗（yàn）九、風速即轉速與（yǔ）與出功率關（guān）係實驗
3、PLC實訓內容
實（shí）驗一 STEP 7軟件安裝及注意事項
實（shí）驗二 SIMATIC管理器
實驗三 SIMATIC Manager自定（dìng）義
實驗（yàn）四 PG/PC接口設置
實驗五用PLC控製三相交流異步電動機起（qǐ）/停
實驗六 PLC係統（tǒng）的硬件組態及程序編製
實驗七基本邏輯指（zhǐ）令的應用
實驗八定（dìng）時器、計數器的應用
實驗（yàn）九技能訓練，人行橫道控（kòng）製
實驗十模擬（nǐ）量的控製
實驗十一順序控製係統控製方（fāng）法的設（shè）計
實驗十二步（bù）與步（bù）的動作（zuò）
實驗十三 PLC通信
4、觸摸屏實訓內容
實驗一（yī）組態軟件（jiàn）應用（yòng）及界麵設計
實驗二上傳、下載文件
實驗三曲線圖、柱（zhù）狀圖（tú）、圓形圖、動態圖
實驗四數字輸入和（hé）文數字顯示
實驗五曆史資料顯示
實驗六係統控製讀寫
實驗七控製係統中觸摸屏的畫麵
實驗八（bā）狀態圖
實驗（yàn）九控製係統中PLC的程序

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