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2023年6月16日

FG500D風光互補發(fā)電教學實驗實訓平臺

SB-FG500D風光互補發(fā)電教學實驗實訓平臺

一、產(chǎn)品概述

風光互補發(fā)電教學實驗實訓平臺、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實驗系統(tǒng)。可完成風力發(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(guān)實驗及教學演示�？梢詭椭鷮W生，進一步理解風力發(fā)電及太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的理念、系統(tǒng)集成原理、單元組成、部件認知等方面的學習和工程實際應(yīng)用技能。

二、產(chǎn)品特點

◆ 系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風速測量、光照度測量系統(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)DC-AC并網(wǎng)同步電源，采用高頻脈沖調(diào)制技術(shù)。具有小體積、高效率及高功率因數(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110V/220V純正弦波交流電能。

◆ 風光互補并網(wǎng)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)增加市電與風光互補發(fā)電切換模塊，讓實驗更具操作性。

◆ 增加分布式供電原理與實驗電路，讓學生增加對新知識的理解

三、主要技術(shù)規(guī)格參數(shù)

1、系統(tǒng)規(guī)格

◆ 系統(tǒng)工作電壓：12/24V DC 220VAC

◆ 系統(tǒng)最大電流：50A

◆ 系統(tǒng)最大功率：900W

2、單晶硅太陽能電池規(guī)格

太陽能電池

◆ 組件尺寸(L*W*H)：68*100*28mm

◆ 最佳功率：100W

◆ 最佳工作電壓：17.05±0.5V

◆ 最佳工作電流：5.2±0.10A，

◆ 短路電流：5.3±0.10A

◆ 開路電壓：21±0.5V

◆ 模擬小太陽模塊：220VAC 500W金鹵燈或1000W自然色太陽投光燈

3、風機力發(fā)電機參數(shù)

永磁同步風力發(fā)電機

◆ 額定功率：400(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&不銹鋼

4、模擬風洞模塊

◆ 風量：32073 mз/h

◆ 風壓：330Pa

◆ 轉(zhuǎn)速：1440 r/min

◆ 功率：2.2kW

◆ 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

模擬風洞

◆ 工作電壓：12VDC

◆ 充電功率：500W

◆ 光伏功率：150W

◆ 風機功率：350W

◆ 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(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；

風光互補控制器

◆ 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

離網(wǎng)逆變電源

◆ 直流輸入電壓：9～16.8VDC

◆ 額定蔬出功率：300W

◆ 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

7、并網(wǎng)同步逆變電源

并網(wǎng)同步逆變電源

◆ 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(yīng)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)

8、測風系統(tǒng)模塊

◆ 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(shè)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)）測風系統(tǒng)

9、電表規(guī)格

◆ 直流電流表：× 2個，20A，顯示模式︰0.5"LED

◆ 直流電壓表：× 2個，50V，顯示模式︰0.5"LED

◆ 交流電壓表：× 2個，500V，顯示模式︰0.5"LED

◆ 交流電流表：× 2個，5A，顯示模式︰0.5"LED

◆ 時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內(nèi)溫、濕度

10、負載：

◆ 風扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W

◆ 交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W

◆ 蜂鳴器：×1個

◆ 馬達：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉(zhuǎn)速：20rmp/min

◆ 交流線性電阻負載：3～100W連續(xù)可調(diào)

◆ 直流模擬負載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調(diào)光功能，輸出功率可設(shè)置

◆ 實驗臺側(cè)面帶有1個3路交流輸出插座、可供其它設(shè)備用電

◆ 實驗臺面板設(shè)置有直流輸出端口，設(shè)有阻性，感性負載，方便完成不同負載

11、電池：閥控式密封鉛酸蓄電池

◆ 額定電壓：12V

◆ 額定容量：55Ah

◆ 充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為5.6A

12、監(jiān)測系統(tǒng)：

高性能風光互補智能控制器，含PC端監(jiān)控模塊，軟件與系統(tǒng)聯(lián)機后可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控,包括風能、太陽能、蓄電池的數(shù)據(jù)實時顯示、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存，對風能、太陽能、蓄電池的參數(shù)進行配置，對風機的運行狀態(tài)進行控制等。數(shù)據(jù)以圖形曲線、實時數(shù)據(jù)表、模擬圖等多種形式顯示。運行狀態(tài)以報警形式提醒用戶，報警內(nèi)容存儲備查。系統(tǒng)具有使用簡單，存儲容量大，功能全，多語言版本等特點。

嵌入式多功能網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器（要求一體嵌入式，不需電腦配套使用，規(guī)格：28*25*20CM，與開放實驗室信息管理系統(tǒng)配套使用）

A、終端部分采用7寸彩色觸摸屏（裝學生實驗屏上）同時配有虛擬示波器、虛擬邏輯分折儀、虛擬頻譜儀、虛擬三用表、虛擬數(shù)字量輸入輸出模塊。

B、基于LabVIEW虛擬儀器程序的編程方法，學生可自行設(shè)計各種虛擬儀器。

C、儀器包括

1）、雙蹤存貯示波器，多種同步方式，存貯深度可編程；

通道數(shù)：2路

帶寬：20MHZ

分辨率：8位

電壓范圍：-10~+10V

存貯深度：64K

2）、頻譜分折儀；

3）、數(shù)字三用表，可測電阻、電流、電壓等；

數(shù)字IO口

通道數(shù)：8路IO

輸入電平：TTL

輸出電平：TTL

電流驅(qū)動：20mA/通道

4）、四路智能遠程電源控制

5）、數(shù)據(jù)具有上傳與保存功能并能通過服務(wù)器顯示

6)、提供LabVIEW虛擬儀器軟件（拷貝版）

13、系統(tǒng)外形尺寸；長1400×寬550×高1700（㎜）附滾輪方便推動至戶外教學。注：（該長、寬、高尺寸為系統(tǒng)安裝后所占教室面積）

14、監(jiān)控軟件

◆ PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機、監(jiān)控軟件。

◆ 顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風機電壓、光伏電壓、風機電流、光伏電流、風機功率、光伏功率，能量模擬圖，當前風速（米/秒），當前風向（度），當前風力資源平估。

風力發(fā)電系統(tǒng)工作主界面風力電系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)主界面（可切換不同曲線界面）

當前風資源數(shù)據(jù)主界面

四、教學及研究實訓項目

2、1、永磁同步風力發(fā)電機系統(tǒng)運行過程風能量變換演示和實驗

實驗1、風力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗

實驗2、風力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗

實驗3、風力發(fā)電控制技術(shù)實驗

實驗4、風力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗

實驗5、風力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗

實驗6、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗

實驗7、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗

實驗8、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實驗

實驗9、風速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實驗

2、2、太陽能電池控制運行過程光能量變換演示和實驗

實驗1、光伏電池的伏安特性；

實驗2、光伏發(fā)電的負載特性測試；

實驗3、光伏電池輸出功率與入射角的關(guān)系；

實驗4、輸出功率與光照強度的關(guān)系；

實驗5、最大功率點跟蹤實驗測試；

實驗6、控制器原理實驗；

實驗7、蓄電池充放電控制實驗；

實驗8、蓄電池保護實驗；

實驗9、光伏陣列設(shè)計實驗；

實驗10、太陽能照明系統(tǒng)設(shè)計；

實驗11、太陽能系統(tǒng)電器負載實驗；

實驗12、綜合實驗；

五、主要設(shè)備清單

序號	名稱	數(shù) 量	單位
1	風光互補發(fā)電實訓系統(tǒng)操作臺	1	臺
2	400W永磁同步發(fā)電機	1	臺
3	模擬風洞系統(tǒng)（風源）	1	套
4	風速儀（含支架）	1	臺
5	風向儀（含支架）	1	臺
6	2.2KW矢量變頻器	1	臺
7	風光互補控制器	1	臺
8	模擬太陽光系統(tǒng)	1	套
9	100W太陽能電池組件模塊	1	套
10	蓄電池組55Ah	1	組
11	實驗附件	1	套
12	上位軟件	1	套