風光互補發電實驗平台

風光互補發電（diàn）實（shí）驗平台-（MY-F500）主要由風（fēng）力（lì）發電機組、太陽能光伏電（diàn）池（chí）組、控製器（qì）、蓄電池（chí）、逆變器、交流直流負載、開關控製模塊、環境監測模塊、儀表顯（xiǎn）示等部（bù）分組成，通過PLC控製、觸摸屏和變頻器作為控製（zhì）核心，帶（dài）有A/D、D/A模塊、模擬量輸（shū）入/輸（shū）出模塊、交流電機變頻調速係統。係（xì）統於風能發電、光（guāng）伏發電為一體的教學實訓係統；各（gè）係統通過連（lián）接電纜進行連接，形成一套可完成風力及光伏發電、同步並網、離網電源的實驗及教學演示。幫（bāng）助學生理解太陽能並網（wǎng）、離網及風力發電係統的原理，從而起到學習工程（chéng）實際應用技能的（de）作用。應用範圍（wéi）：主要麵向職高、大學、研究生、企業技工以風力發電和太陽能離網、並網發電為主課題的研究和培（péi）訓。


一、主要技術規格參數：
1、係統（tǒng）規格
1）輸入（rù）電源：三相（xiàng），單相（xiàng）AC220V±10% 50Hz
2）係統最大電壓：DC12V，AC220V/50Hz
3）係統最大電流：50A
4）係統最大功率（lǜ）：600W
2、太陽能電池板
太陽（yáng）能電池（chí）板采（cǎi）用（yòng）陣列組裝形式，主（zhǔ）要采用4塊單晶小型太陽（yáng）能電池板組建，可實現太陽能電池（chí）板的並接方式和串接方式，進而提供大電流或大電壓（yā）的兩種太陽能電池板組網方式（shì）。
光伏電池（chí）組件：25W*4塊
1）額定（dìng）功率：25W
2）額定電壓：17.2V
3）額定電流：1.17A
4）開路（lù）電（diàn）壓：21.4V
5）短（duǎn）路電流：1.27A。
6）擺臂（bì）機構：渦輪（lún）蝸杆結構（2個減速箱）
7）電壓：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（減速箱）
13）驅動：直流電機
14）軸數：雙軸二維。
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）額定風速（sù）：9.6(m/s)
7）安全風速：35(m/s)
8）工作形式：永磁同步發電機
9）風葉旋轉方向：順時針
10）風葉數量：3（片）    
11）風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
12）電機材料：鋁合金
13）護欄網：專（zhuān）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：0～13級連續（xù）可調
變頻器：采用2.2KW矢量變頻器
5、風光控（kòng）製器係統：
1）工作電壓（yā）：12/24VDC可（kě）選
2）充電功率Pmax ：1000W
3）光伏（fú）功率（lǜ）Pmax ：300W
4）風機功率Pmax ：700W
5）充電方式：PWM脈寬調製
6）充電最大電流 35A
7）過（guò）放保護電壓 11V  
8）過放恢複電（diàn）壓 12.6V
9）輸（shū）出保護（hù）電壓 16V   
10）卸載開始電壓（出廠值）15.5V
11）卸載開（kāi）始電（diàn）流（出（chū）廠值（zhí）） 15A
控製器設有蓄電池過充、過放電（diàn）保護、蓄電池開路保護、負（fù）載過電壓保護、夜間防反充電保護、輸（shū）出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓（yā）防震蕩保護、均衡充電、溫度補償（cháng）、光控開關功能；
12）負載（zǎi）為100W以（yǐ）下的12V直流負載，控（kòng）製單元一通道為（wéi）常開輸出（chū），另（lìng）一通（tōng）道為多類定時輸出（光控開、光控關，定時開（kāi）、定時（shí）關，）。
13）使用（yòng）32們高速單（dān）片機，實現智能控製，自動識別12/24V係統。 采用串（chuàn）聯式PWM充（chōng）電控製方式，使充電（diàn）回路的電壓損失（shī）較原二極管（guǎn）充電方（fāng）式降低（dī）一半，充電效率較非PWM高3－6%;過（guò）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）多種保護功能，包括蓄電池（chí）反（fǎn）接、蓄電池（chí）過、欠壓保護、太陽能電池組件短路保護，具有（yǒu）自動恢的輸出過流保護功能（néng），輸出短（duǎn）路保護功能（néng）。
15）具有豐富的工作模式，如光控（kòng），光控＋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）工作電壓：10.8 - 28V，
3）額（é）定輸出功率≥400W
4）輸出波（bō）形：正（zhèng）弦波(失真度（dù）≤3﹪)
5）輸出頻率：47-55Hz，
6）LED方（fāng）式（shì）顯示工作（zuò）狀態，
7）AC標準電壓範（fàn）圍：90V-140V/180V-260VAC ；
8）AC 頻（pín） 率 範 圍 ：55Hz~63Hz/45Hz~53Hz；
9）輸出（chū）電流總諧波失真：THDIAC<5%；
10）相 位 差：<1%
   並網（wǎng）逆變器具有（yǒu）DC－DC和DC－AC兩級能量變（biàn）換的結構。DC－DC變換環節調整光伏陣列的工作點使其跟蹤最大功率（lǜ）點；DC－AC逆變環節主（zhǔ）要使輸出電流與（yǔ）電網電壓同相位，同時（shí）獲得單位功率因（yīn）數。
7、離網逆變器
1）直流輸（shū）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）輸出波形：純正弦波（bō）
5）輸出頻率：50Hz
6）工作效率：85%
7）功率因數：>0.88
8）波形失真率≤5%
9）工作環境：溫度-20℃～50℃
10）相對（duì）濕度：﹤90﹪（25℃）
11）保護功能：極性反接、短（duǎn）路、過熱、過載保護
具有輸出短（duǎn）路、過溫、過載、欠壓保護及保護具有自動恢複功能，采用風機冷卻方（fāng）式，輸入輸（shū）出完全隔離設計，能（néng）快速並行啟動電容、電感負載（zǎi），三色指示燈顯示（shì），輸入電壓,輸（shū）出電壓（yā），負載水準和故障情形，負載控製風扇冷卻，過壓/欠壓/短路/過載/超溫保護（hù）
8、PLC控製係統
采用（yòng）海為公司32點（diǎn）位PLC，性能穩（wěn）定運行速率快，擴展靈活，PLC采用24V電源供電，該（gāi）PLC是小（xiǎo）型PLC，電源、CPU和其他模塊都是獨立的，可以通（tōng）過（guò）U形總線把電（diàn）源（PS）、CPU和其他模塊緊密固定在（zài）標準軌道上。每個模塊都有一（yī）個（gè）總線連接器，後者插在各模塊的背後。電源模塊總（zǒng）是安裝在機架的最左邊，CPU模塊緊靠電源模塊。CPU的右邊是可以選擇的（de）IM接口模塊，如果隻用主架導軌而沒有使用擴展支架可以不選擇IM接口（kǒu）模塊。
9、監控係統（工業觸摸屏）
1）尺寸(英寸) 10.2
2）液晶（jīng）屏：TFT液晶顯示，LED背光
3）顯示顏色：真彩（cǎi），65535色（sè）
4）分辨率：800×480
5）液晶屏亮度：200cd/㎡
6）觸摸屏：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嵌入式組態軟（ruǎn）件（運行版）
10、環境條件： 　
1）工作溫度：0℃~45℃
2）工作濕度：5%~90%
3）儲存溫度：-10℃~60℃
4）振動頻率：10-57Hz 57-150Hz
5）振動加速度：0.075mm 9.8 m/s2
6）振動掃頻速率：Oct/min ≤1
11、產（chǎn）品規（guī）格
1）結構：工業塑料結構
2）顏色：工業灰
3）麵板尺寸：226.5mm×163mm
4）機櫃開孔（kǒng）：215mm×152mm
12、外部接（jiē）口：　
1）串口：1×RS232、1×RS485
2）USB ：1主1從（cóng）
13、其它功能
1）係統（tǒng）實驗時的備用（yòng）電源（2路0-30V/2A直流可調穩壓電源）；
2）有光伏、市電互補切換
11、電表規格：
1）電流表：× 2個，DC20A， 顯示（shì）模式︰0.5”LCD液晶顯示
2）電壓表：× 2個，DC50V，顯示（shì）模式︰0.5”LCD液晶（jīng）顯示
3）電流表（biǎo）：× 2個，AC5A， 顯示模式︰0.5”LCD液晶顯（xiǎn）示（shì）
4）電（diàn）壓表：× 2個，AC220V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
5）溫度表：× 1個，0～99.9℃
6）多功能網（wǎng）絡電參數表：×1個，AC220V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示（shì），包含RS485，RS232通訊功能（néng），
12、負載：
1）風扇：×1個，額定電壓：12/24V，
2）LED燈：額定電壓：12V，
3）蜂鳴器：×1個，馬達（dá）：×1個，額定電壓：12/24V，
4）交流線（xiàn）性電阻負載：0～2.2KΩ 50W
5）白熾燈40W AC220V。
13、測風係統模塊：
1）測量風速範（fàn）圍：0～60m/s
2）風向（xiàng）：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（lián）續可（kě）設置
6）內（nèi）部存儲：4M bit
7）通訊接口： RS-232/485/USB通（tōng）訊
8）環境溫度：-40℃～50℃
14、電池：
太陽能專（zhuān）用閥（fá）控式密封膠體蓄電池，額（é）定電壓：12V，額定容量(20Ah),充電方（fāng）法（fǎ）（恒壓）；
具有如（rú）下特點：自放電率低，使用壽命長，深放電能力強，充電效率高，工作溫度範圍寬
電池數量：4組
15、係統外形尺寸；長1200×寬780×高1800（㎜）附滾（gǔn）輪方（fāng）便推動至戶外教學。
二（èr）、實訓內容：
1、太陽光（guāng）電實習教學模（mó）塊實（shí）驗內容：  
實驗一 太陽能電池發電（diàn）原理實驗
實驗1-1 太陽能光電板能量轉換實（shí）驗
實驗1-2 環境對光電轉換影響實驗
實驗二 太陽能電池光電係統直接負載實驗
實驗三 光電控製型太陽能係（xì）統發電實驗（yàn）
實驗3-1 光電型控製單元（yuán）工作原理（lǐ）實驗
實驗3-2 光電型控（kòng）製單元充放電保護實驗
實驗四 交通警示燈模（mó）塊設計實驗
實驗五 太陽能係統負載實驗
實驗六 綜合實驗
實驗七 太（tài）陽能電池（chí）基本（běn）特性測試實驗
實驗八 外部擴充DC轉AC外接電器實驗
實（shí）驗九 單晶太陽能電池I-V特性曲線實（shí）驗（yàn）
實驗十 離網逆變器設（shè）計實驗
實驗十一 離網逆變器工作（zuò）特性實驗
實驗十二 離網逆變器帶載及（jí）保護實驗
實驗十三 並網逆變器設（shè）計實驗
實驗（yàn）十四 並網（wǎng）實驗
2、風力電（diàn）實習教學（xué）模塊實驗內容：  
  實驗一、風力發電基礎理論原理性實驗
  實驗二、風力發電係統設計實驗
  實驗三、風力（lì）發電控製技術實驗
  實（shí）驗四、風力發電相關測量技（jì）術實驗（yàn）
  實驗五、風力發電基礎理論與應用技術仿真實驗
  實（shí）驗六（liù）、發（fā）電機轉速與輸出電（diàn）壓關係實（shí）驗
  實驗七、發電機轉速與輸出電（diàn）流（liú）關係實驗
  實驗八、發電機轉速與輸出頻率關係實驗（yàn）
  實驗九、風速（sù）即轉速與與出功（gōng）率關係實驗（yàn）
3、PLC實訓內容
實驗一 STEP 7軟件安裝及注意事項
實（shí）驗（yàn）二 SIMATIC管理器
實驗三 SIMATIC Manager自定義
實（shí）驗四  PG/PC接口（kǒu）設置
實驗五 用PLC控製三相交流異步電動機起/停（tíng）
實驗六 PLC係統的硬件組（zǔ）態及程序編製
實驗七 基（jī）本邏輯指令的應用
實驗八 定時器、計（jì）數器的應用
實驗九 技能訓練，人行橫道控製
實驗十 模擬量的控製
實驗十一 順序控製係統控製方法的設（shè）計
實驗十二 步與步的動作
實驗（yàn）十三 PLC通信
4、觸摸屏實（shí）訓內容
實驗一 組態軟件應用及界麵設計
實驗二 上傳（chuán）、下載文件
實（shí）驗三 曲線圖、柱狀圖、圓（yuán）形圖、動態圖
實（shí）驗四 數字輸入和文數字顯示
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（zhōng）觸摸屏的畫麵
實驗八 狀態圖（tú）
實驗九 控製係統中（zhōng）PLC的程序

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中（zhōng）溫（wēn）法向（xiàng）輻射率測量裝置
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普通型大容器（qì）內水沸騰放熱實驗台
教學型（xíng）燃氣鍋爐熱工性能實驗裝（zhuāng）置
空氣絕（jué）熱（rè）指數測定教學設備
球體法（fǎ）測粒狀材料導熱係數裝置
穩態平板法測定絕熱材料導熱係數（shù）裝置
自動（dòng）控製理論（lùn）及計算機技術實訓裝置
大賽鉗（qián）工實訓平台
高性能電工（gōng）電子實訓台
二氧化碳P-V-T關係儀(數據采集（jí）型)

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