風光互補並網發電與機電實訓係統,新能源實訓（xùn）裝置
2022-07-09 14:34
風光互補並網發電與機電實訓（xùn）係統,新能源實訓裝置,風光互補並網發電（diàn）與機電實訓設備（bèi）由太（tài）陽能光伏電板、雙軸跟蹤控製模塊、蓄電池模塊、太陽能控製器模塊、太陽能逆變器模塊、模擬風洞發電模塊、開關（guān）控製模塊、環境（jìng）監測模塊、上位機監控模塊（kuài），儀表顯（xiǎn）示部分,（各功能轉換接口模塊）等組（zǔ）成；各控製係統集成於風能發電（diàn）、光伏發電為一體的教學實訓台；各係統（tǒng）通過連接電纜進行連（lián）接，形成一套可完成風力及光伏（fú）發電（diàn）、同步（bù）並網、離網電源的實驗（yàn）及教學演示。幫（bāng）助學生理解太陽能（néng）並網、離網及風力發（fā）電（diàn）係統（tǒng）的（de）原理（lǐ），從（cóng）而起到學習工程實際應用技能（néng）的作用。
各部（bù）件接（jiē）口采用安全插口式設計，各模（mó）塊通（tōng）過實驗線纜連接，實驗方便、操作靈活。
應用範圍：主要麵向職高、大學、研究（jiū）生（shēng）、企業技（jì）工以風（fēng）力發電（diàn）和太陽能離網（wǎng）、並網發電為主課題的研究和培訓。
一、風光互補並（bìng）網發電與機（jī）電實訓係統,新能源（yuán）實訓裝置,風光互補並（bìng）網發（fā）電與機電實訓設備主要技術（shù）規格（gé）參數：
1、係統（tǒng）規格
◆ 係統最大電壓：DC12V，AC220V
◆ 係統最大電流：10A
◆ 係統最大功率：300W
2、太陽（yáng）光（guāng）電實習教學（xué）模塊
太陽能電池規格：單晶矽太陽能電池
◆ 元件尺寸(L*W*H)：630*530*25mm*4
◆ 最佳功率：160W
◆ 最佳（jiā）工作電壓：17.05±0.5V
◆ 最佳工作電流：10.20±0.10A，
◆ 短路電流：10.34±0.10A，
◆ 開路電壓：21.0±0.5V
◆ 模擬光（guāng）源模塊：1000W
3、風力（lì）發電機實習教學模塊
◆ 風洞調速範圍：0～13 m/s，功率5.0KW
◆ 風力發（fā）電機額定輸出電壓（yā）：12VDC，功率：400W
◆ 風機類型；永磁同步發電機，上風式
◆ 啟（qǐ）動風速；2.5m/s
◆ 風葉材質：碳光纖化合物
4、風光互補控製器：
◆ 充電方（fāng）式（shì）：PWM脈（mò）寬調製
◆ 充（chōng）電最大電流 35A
◆ 過放保護（hù）電壓 10.6V ±0.5
◆ 過放恢複電壓 12.6V ±0.5
◆ 輸出（chū）保護電壓 16V ±0.5
◆ 卸載開始（shǐ）電壓（出廠值）15.5V ±0.5
◆ 卸載開始電流（出廠值） 15A
◆ 保護功能：蓄電池過充電、蓄電池過（guò）放電、蓄電反接、負載過（guò）載、防雷、風機限流、風機自動刹車和手動刹車。
◆ 使用32們高速單片機，實現智能控製，自動識別12/24V係統。 采用串聯式PWM充電（diàn）控製方式，使充（chōng）電回路的電壓損失較原二極管充電方式降低一半，充（chōng）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（lì）於提高蓄電池壽（shòu）命。
◆ 多種保護功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護（hù）、太陽能電池組件短路保護，具有自（zì）動恢的輸（shū）出過流保護功能（néng），輸出短路保（bǎo）護功（gōng）能。
◆ 具有豐（fēng）富的工作模式，如光控，光控＋延時，通用控製（zhì）等模式。
◆ 具有直流輸出或（huò）1Hz頻閃輸出2種輸出選擇，頻閃輸出特別適用（yòng）於LED交通警（jǐng）示燈等。在頻閃輸出模（mó）式，負（fù）載可以使用感性負載。浮充電溫度補償功（gōng）能。使用數字LED顯示及設置，采用一鍵式（shì）操作（zuò）完成所有設置。
◆ 大（dà）屏（píng）幕LCD顯示，太陽能電池、蓄電池、負載電流、電壓等電參數。
5、並網逆變器
◆ 輸出電壓：AC 180-260V
◆ 工作電壓（yā）：10.8 - 28V，
◆ 額定輸出（chū）功率≥200W
◆ 輸出波形：正弦波（bō）(失真度≤3﹪)
◆ 輸出頻率：47-55Hz，
◆ LED方式顯示工作狀（zhuàng）態，
並（bìng）網逆變（biàn）器具有DC－DC和DC－AC兩（liǎng）級能量變換的（de）結構（gòu）。DC－DC變（biàn）換環節調整光伏（fú）陣列（liè）的工作點使其（qí）跟蹤最大功率點；DC－AC逆變環節主要使輸（shū）出電流與（yǔ）電網電（diàn）壓同相位，同時獲得單位功率因數。
6、離（lí）網逆變器
◆ 純正弦波（bō）輸出(失真率<4%)
◆ 輸入輸出完全（quán）隔離設計
◆ 能快（kuài）速並行啟動電容、電感負載
◆ 三色指示（shì）燈顯示，輸入電壓,輸出電壓，負載水準（zhǔn）和故障情（qíng）形
◆ 負載控製風扇冷卻
◆ 過壓/欠壓/短路/過載（zǎi）/超溫（wēn）保護
◆ 輸出電壓：AC220V
◆ 工作電壓：9.7 - 15V，
◆ 額定輸出功率≥200W
◆ 輸出波形：正弦波(失真度≤3﹪)
◆ 輸出頻率（lǜ）：50±3Hz，
◆ LED方式顯示工作狀（zhuàng）態，
◆ 靜態電流：≤0.3A，
具有輸出短路、過溫、過載、欠壓保護及保護具有自動恢（huī）複功能，采用風機冷卻方式，輸入輸出完全隔離（lí）設計，能快速並行啟動電容（róng）、電感負（fù）載（zǎi），三（sān）色指示燈顯示，輸入（rù）電壓（yā）,輸出電壓，負載水準和故障情形，負載控製風扇冷卻，過壓/欠壓/短路/過（guò）載/超溫保護
7、西門子S7-300 PLC
S7-300 PLC是模擬式中小型（xíng）PLC，電源、CPU和其他模塊都是獨立的，可（kě）以通過U形總線把電源（PS）、CPU和（hé）其他模塊緊密固定（dìng）在西（xī）門子S7-300的標準軌道上。每個模塊（kuài）都有一個總線連接器，後（hòu）者插在（zài）各模塊（kuài）的背後。電源模塊總是安裝在機架的最左邊，CPU模（mó）塊緊靠電源模塊。CPU的右邊是可以選（xuǎn）擇（zé）的IM接口模（mó）塊，如果隻用主架導軌而沒有使用（yòng）擴展支架可以不（bú）選擇IM接口模塊。
S7編程軟件組態主架導軌硬件時，電源，CPU和IM分別（bié）放在導軌的1號槽、2號槽（cáo）和3號槽上。一條導軌共有11個槽號：1號槽至11號槽，其中4號槽至11號槽可以隨意放置（zhì）除電源、CPU和IM以外的其他模塊。如：DI（數字量輸入）、DO（數字量（liàng）輸出）、AI（模擬量輸入）、AO（模（mó）擬量輸出）、FM（功能模塊）和（hé）CP（通信模塊）等
8、監控係統（工（gōng）業觸摸屏）
◆ 尺（chǐ）寸(英寸) 10.2
◆ 液晶屏：TFT液晶顯示，LED背光
◆ 顯示顏色：真彩，65535色
◆ 分辨率：800×480
◆ 液晶屏亮度（dù）：200cd/㎡
◆ 觸摸屏（píng）：電阻式
◆ 供電（diàn）電源：24VDC
◆ 額定功率：5W
◆ CPU主板：ARM CPU，400MHz
◆ 內存：64M
◆ 存儲設備：128M FLASH
◆ 組態軟件：MCGS嵌入式組態（tài）軟件（運行版）
環境條件
◆ 工作溫度：0℃~45℃
◆ 工作濕（shī）度：5%~90%
◆ 儲存溫度：-10℃~60℃
◆ 振動頻率：10-57Hz 57-150Hz
◆ 振動加（jiā）速度：0.075mm 9.8 m/s2
◆ 振動掃頻速率：Oct/min ≤1
產（chǎn）品規（guī）格
◆ 結構：工業塑料結構
◆ 顏色：工業灰
◆ 麵板尺寸：226.5mm×163mm
◆ 機櫃開孔：215mm×152mm
外部接口：
◆ 串口：1×RS232、1×RS485
◆ USB ：1主1從
9、其它
◆ 係統實驗時的備用電源（2路0-30V/2A直流可調穩壓電源）；
◆ 有市電互補切換
◆ LED恒流驅動（dòng）
◆ 提供並網、離網逆變（biàn）器實套件
◆ 設置（zhì）電壓模塊，確（què）保實驗過程的安（ān）全；
◆ 可變電阻，電阻值調整範圍為0～999kΩ
◆ DC/DC：5個DC/DC電源模塊（kuài）
◆ 支援外接PC計算機量測太陽能電池I-V特性曲線(VB軟件or LabView)
10、電表規格：
◆ 電（diàn）流表：× 2個，DC20A， 顯（xiǎn）示模式︰0.5”LCD液晶顯示
◆ 電壓表：× 2個，DC50V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
◆ 電流表：× 2個，AC5A， 顯（xiǎn）示模式︰0.5”LCD液晶顯示
◆ 電（diàn）壓表：× 2個，AC220V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
◆ 溫度表：× 1個，0～99.9℃
◆ 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通訊功能，
11、負載：
直流負載
◆ 風扇：×1個，額定電壓：12V，工（gōng）作電流：0.25A，功率：3W
◆ 交通（tōng）燈（dēng）：2組(R,G,B)，額定（dìng）電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ LED燈：1組
交流負載
◆ 節能燈：×1個，額定電壓：220V，工作（zuò）電流：0.15 A
◆ 馬達（dá）：×1個，額定電壓：220V，工（gōng）作電流：0.2
12、電池：
◆ 太陽能專用閥控式密封膠體蓄電池，額定（dìng）電壓：12V，額定容量(18-20Ah),充電（diàn）方法（恒壓）；
◆ 具有如下特點：自放電（diàn）率低（dī），使用壽命長，深放電能力強，充電效率高，工（gōng）作溫度範圍寬。
13、係統外形尺寸；長1200×寬780×高（gāo）1800（㎜）附滾輪方便（biàn）推（tuī）動至戶外（wài）教學。
1、太陽光電實習教學模塊實驗內容：
實（shí）驗一 太陽能電池發電原理實驗
實驗1-1 太陽能光電（diàn）板能量轉換實（shí）驗
實驗（yàn）1-2 環境對光電轉換影響實（shí）驗
實（shí）驗二 太陽（yáng）能電（diàn）池光電係統直接負載實驗（yàn）
實驗三 光電控製型太陽能係統發電實驗
實驗（yàn）3-1 光電型控製單（dān）元工作原（yuán）理實驗
實驗3-2 光電型控製單元充放電保護實驗
實驗四 交通警示燈模塊（kuài）設計實驗
實驗（yàn）五 太陽能係統負載實驗
實驗六 綜合實驗
實（shí）驗七 太陽能電池基（jī）本特性測試實驗
實（shí）驗八 外部擴充DC轉AC外接電器實驗
實驗九（jiǔ） 單晶（jīng）太陽能電池I-V特性曲線實驗
實驗十 離網逆變器設計實驗
實（shí）驗十一 離（lí）網逆變器工作特性實（shí）驗
實驗十二 離網逆變器帶載及保護（hù）實（shí）驗
實驗十三 並網逆變器設計實驗
實驗十四 並網實（shí）驗（yàn）
實驗十（shí）五 追日原理與追（zhuī）日過程實驗
2、風力電（diàn）實習教學模塊實驗內容：
實驗一、風力（lì）發電基礎理論原理性實驗（yàn）
實驗二、風力發電係統設計實驗
實驗三、風力發電控製技術實驗
實驗四、風力發電相關測量技術實驗
實驗五、風（fēng）力發電基礎理論（lùn）與應用技術仿（fǎng）真實驗
實驗（yàn）六、發電機（jī）轉速與輸出電壓關係（xì）實驗
實驗七、發電機轉速與（yǔ）輸出電流關係實驗
實驗八、發電機轉速與輸（shū）出頻率關係實驗
實驗九、風速即（jí）轉速與與出功率關係實驗
3、PLC實（shí）訓內容
實驗一 STEP 7軟件安裝及注（zhù）意事項（xiàng）
實驗二（èr） SIMATIC管理器
實驗三（sān） SIMATIC Manager自定義
實驗四（sì） PG/PC接口設置
實驗五 用PLC控製三相交流異步電動機起/停
實驗六 PLC係統的硬件組態及程序編製
實驗（yàn）七 基本（běn）邏輯指令的（de）應用
實（shí）驗八 定時（shí）器、計數器的應用
實（shí）驗九 技（jì）能訓練，人（rén）行橫道控製
實驗（yàn）十 模擬量的（de）控製
實驗十一 順序控製係統控製方法的設計（jì）
實驗十（shí）二 步與步的動作（zuò）
實驗十三 PLC通信（xìn）
4、觸摸屏實訓內容
實驗一 組態軟件應用及界麵設計
實驗二 上傳、下載文件
實驗三 曲線圖、柱狀圖、圓形圖、動態（tài）圖
實驗四 數字（zì）輸入（rù）和文數字顯示
實驗五 曆（lì）史資料顯示
實驗六 係統控製讀寫（xiě）
實驗七 控製（zhì）係統中（zhōng）觸摸屏的畫麵
實驗八（bā） 狀態圖
實驗九 控製係統中（zhōng）PLC的程序
