TW-SNY40樓宇新能源實(shí)訓(xùn)裝置（風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)）

一、產(chǎn)品概述

本產(chǎn)品是集于太陽(yáng)能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電為一體的新型教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)?？赏瓿娠L(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)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(shí)驗(yàn)及教學(xué)演示。

1.1系統(tǒng)主要應(yīng)用范圍

主要提供于職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以太陽(yáng)能發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)?？梢詭椭鷮W(xué)生，進(jìn)一步理解風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站整個(gè)系統(tǒng)的原理學(xué)習(xí)并探討工程實(shí)際應(yīng)用技能。

室內(nèi)風(fēng)力發(fā)電及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)                 室外方陣及跟蹤系統(tǒng)

1.2產(chǎn)品特點(diǎn)

?系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)集成了室內(nèi)溫/濕度，風(fēng)速、風(fēng)向等測(cè)量系統(tǒng)，讓使用者操作起來(lái)更直觀(guān)。

?系統(tǒng)采用32位數(shù)字化DSP技術(shù)，對(duì)蓄電池充放電進(jìn)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(guān)的數(shù)字表和液晶顯示，讓用戶(hù)了解當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)。

?系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶(hù)提供交流220V純正弦波交流電能。

?風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓實(shí)訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動(dòng)，使用簡(jiǎn)便、無(wú)噪音、無(wú)污染。

?系統(tǒng)監(jiān)控柜集成高性能工控一體計(jì)算機(jī)，可監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、將運(yùn)行數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存或打印

二、技術(shù)參數(shù)

系統(tǒng)參數(shù)數(shù)：

?系統(tǒng)供電：三相五線(xiàn)  AC 380V

?裝機(jī)容量：2KVA

2.1、太陽(yáng)能電池板

太陽(yáng)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(yáng)能電池板組建，可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板的并接方式和串接方式，進(jìn)而提供大電流或大電壓的兩種太陽(yáng)能電池板組網(wǎng)方式。

?電池板：?jiǎn)尉Ч?多晶硅

?最大輸出功率：250W*4塊

?聯(lián)接方式：串聯(lián)、并聯(lián)，自由組合

?開(kāi)路電壓：35VDC

2.2、自動(dòng)跟蹤單元

?跟蹤方式：雙軸全自動(dòng)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/24V

?電機(jī)供電電源：DC 12V

2.3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)

?額定功率：400(W)

?額定電壓：24(V)

?額定電流：16.7（A）

?風(fēng)輪直徑：1.65(m)

?啟動(dòng)風(fēng)速：1.5(m/s)

?額定風(fēng)速：9.6(m/s)

?安全風(fēng)速：35(m/s)

?工作形式：永磁同步發(fā)電機(jī)

?風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時(shí)針

?風(fēng)葉數(shù)量：3（片）

?風(fēng)葉材料：玻璃增強(qiáng)聚丙烯材料

?電機(jī)材料：鋁合金

2.4、模擬風(fēng)洞模塊

?風(fēng)量：28070 mз/h

?風(fēng)壓：308Pa

?轉(zhuǎn)速：1440 r/min

?功率：2.2kW

?可調(diào)風(fēng)速：0～13級(jí)連續(xù)可調(diào)

模擬風(fēng)洞

2.5、風(fēng)光互補(bǔ)控制器規(guī)格

?工作電壓：24VDC

?充電功率Pmax ：1000W

?光伏功率Pmax ：350W

?風(fēng)機(jī)功率Pmax ：550W

?充電方式：PWM脈寬調(diào)制

?充電最大電流 35A

?過(guò)放保護(hù)電壓 21V

?過(guò)放恢復(fù)電壓 26V

?輸出保護(hù)電壓 32V

風(fēng)光互補(bǔ)控制器

?卸載開(kāi)始電壓（出廠(chǎng)值）25V

?卸載開(kāi)始電流（出廠(chǎng)值） 15A

?控制器設(shè)有蓄電池過(guò)充、過(guò)放電保護(hù)、蓄電池開(kāi)路保護(hù)、負(fù)載過(guò)電壓保護(hù)、夜間防反充電保護(hù)、輸出短路保護(hù)、電池接反保護(hù)、欠壓和過(guò)壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償、光控開(kāi)關(guān)功能；

?負(fù)載為100W以下的12V/24V直流負(fù)載，控制單元一通道為常開(kāi)輸出，另一通道為多類(lèi)定時(shí)輸出（光控開(kāi)、光控關(guān)，定時(shí)開(kāi)、定時(shí)關(guān)，）。

2.6、離網(wǎng)逆變電源

?直流輸入電壓：19～29VDC

?額定蔬出功率：1000W

?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(duì)濕度：﹤90﹪（25℃）

?保護(hù)功能：短路、過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)

離網(wǎng)逆變電源

?特殊功能：完善的旁路功能，可以實(shí)現(xiàn)市電→光伏或光伏→市電之間的無(wú)縫切換，可優(yōu)選光伏優(yōu)先或市電優(yōu)先。

2.7、同步并網(wǎng)逆變電源

?AC標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC

?AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz

?并網(wǎng)輸出功率：1000W

?輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%

?相 位 差： <1%

?孤島效應(yīng)保護(hù)： VAC;f AC

?輸出短路保護(hù)： 限流

?顯示方式： LED

?待機(jī)功耗： <2W

同步并網(wǎng)逆變電源

?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(cè)風(fēng)系統(tǒng)

?測(cè)量范圍   風(fēng)速：0～60m/s    風(fēng)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(chǔ)：  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(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)顯示（室內(nèi)）

測(cè)風(fēng)系統(tǒng)

2.9、照度計(jì)

?量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動(dòng)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(jì)量模塊：電參數(shù)測(cè)量、運(yùn)行時(shí)間、超載報(bào)警、功率報(bào)警門(mén)限預(yù)置、掉電數(shù)據(jù)保存

?溫度、濕度表:溫度測(cè)量范圍：-50℃-+70℃  濕度測(cè)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(cè)模塊技術(shù)指標(biāo)

?含有照度計(jì)、溫度表、濕度表，單片機(jī)時(shí)鐘系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間的顯示

2.13、工控一體機(jī)，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(pán):24G SSD固態(tài)硬盤(pán)

?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(dú)顯示、雙顯復(fù)制、雙顯擴(kuò)展。

?聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器

?網(wǎng) 卡:集成1個(gè)RTL千兆網(wǎng)卡,支持網(wǎng)絡(luò)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(tái)灣軍工Touchkit 4線(xiàn)觸摸屏，透光率高；性能穩(wěn)定，觸摸靈敏

?整機(jī)接口:4* USB 2.0接口,其中兩個(gè)可支持USB3.0(需定制)，

?1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網(wǎng)絡(luò)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(yáng)能控制器（帶報(bào)警功能）：

?輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)顯示

?輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)顯示

?蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)顯示

風(fēng)力電系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)主界面（可切換不同曲線(xiàn)界面）                                                                    風(fēng)資源數(shù)據(jù)主界面

并網(wǎng)顯示畫(huà)面

2.14、負(fù)載單元

（1）DC24V直流負(fù)載五組。（感性負(fù)載3組，阻性負(fù)載2組）

1）感性負(fù)載有：24V直流風(fēng)扇、24V直流電機(jī)、24V蜂鳴器

2）阻性負(fù)載有：24V交通燈、3W LED燈

（2）AC220V交流負(fù)載四組。（感性負(fù)載1組，阻性負(fù)載3組）

1）感性負(fù)載有：220V直流風(fēng)扇

2）阻性負(fù)載：220V交通燈.220V 3WLED燈、220V28WLED燈

（3）可調(diào)穩(wěn)壓電源（0-30V，0-2A）。

（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(shè)備提供5V直流穩(wěn)壓電源。

三、可完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)一 太陽(yáng)能電池板特性實(shí)驗(yàn)系列

1-1、太陽(yáng)能電池板開(kāi)路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-2、太陽(yáng)能電池板短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-3、太陽(yáng)能電板I-V特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-4、太陽(yáng)能電池板最大輸出功率計(jì)算實(shí)驗(yàn)

1-5、太陽(yáng)能電池板填充因子計(jì)算實(shí)驗(yàn)

1-6、太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)換效率測(cè)量實(shí)驗(yàn)

1-7、開(kāi)路電壓與相對(duì)光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)

1-8、短路電流與相對(duì)光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)

1-9、太陽(yáng)能電池板P-V特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-10、太陽(yáng)能電池板暗伏安特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-11、太陽(yáng)能組件輸出特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-12、串聯(lián)電阻對(duì)填充因子的影響測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-13、并聯(lián)電阻對(duì)填充因子的影響測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-14、太陽(yáng)能電池光譜特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-15、太陽(yáng)能電池板的串聯(lián)開(kāi)路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-16、太陽(yáng)能電池板的串聯(lián)短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-17、太陽(yáng)能電池板的并聯(lián)開(kāi)路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-18、太陽(yáng)能電池板的并聯(lián)短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1-19、負(fù)載特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二 太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤實(shí)驗(yàn)系列

2-1、逐日系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)

2-2、太陽(yáng)光跟蹤定位傳感器原理實(shí)驗(yàn)

2-3、環(huán)境對(duì)光伏轉(zhuǎn)換影響實(shí)驗(yàn)

2-4、跟蹤控制器操作實(shí)驗(yàn)

2-5、傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接線(xiàn)實(shí)訓(xùn)

2-6、太陽(yáng)能光控跟蹤實(shí)驗(yàn)

2-7、太陽(yáng)能光控-時(shí)控跟蹤實(shí)驗(yàn)

2-8、太陽(yáng)能電池組件環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)三 太陽(yáng)能蓄電池控制器實(shí)驗(yàn)系列

3-1、太陽(yáng)能蓄電池充電控制實(shí)驗(yàn)

3-2、控制器充放電保護(hù)實(shí)驗(yàn)

3-3、蓄電池電壓、電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

3-4、蓄電池電量估測(cè)實(shí)驗(yàn)

3-5、控制電池電流流入、輸出實(shí)驗(yàn)

3-6、控制器環(huán)境溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)

3-7、控制器光控-時(shí)控輸出實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)四 太陽(yáng)能應(yīng)用實(shí)驗(yàn)系列

4-1、太陽(yáng)能交、直流風(fēng)扇實(shí)驗(yàn)

4-2、太陽(yáng)能路燈實(shí)驗(yàn)

4-3、太陽(yáng)能警示燈實(shí)驗(yàn)

4-4、太陽(yáng)能充電器實(shí)驗(yàn)

4-5、太陽(yáng)能可變阻抗負(fù)載實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)五 太陽(yáng)能負(fù)載實(shí)驗(yàn)系列

5-1、最大輸出電流實(shí)驗(yàn)

5-2、最大輸出功率實(shí)驗(yàn)

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(shí)驗(yàn)六 太陽(yáng)能光伏逆變器實(shí)驗(yàn)系列

6-1、逆變器的工作原理分析實(shí)驗(yàn)；

6-2、輸出電壓、電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)；

6-3、最大輸出功率的估算實(shí)驗(yàn)；

6-4、過(guò)載或短路保護(hù)演示實(shí)驗(yàn)；

6-5、輸入電壓防反接演示實(shí)驗(yàn)；

6-6、輸入電壓范圍測(cè)試實(shí)驗(yàn)；

6-7、轉(zhuǎn)換效率計(jì)算實(shí)驗(yàn)；

6-8、上位機(jī)監(jiān)控實(shí)訓(xùn)

實(shí)驗(yàn)七 風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程與風(fēng)能量變換演示實(shí)驗(yàn)

7-1、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實(shí)驗(yàn)

7-2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

7-3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)

7-4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)

7-5、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)

7-6、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)

7-7、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實(shí)驗(yàn)

7-8、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實(shí)驗(yàn)

7-9、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實(shí)驗(yàn)

7-10、變頻器調(diào)速實(shí)驗(yàn)

四、系統(tǒng)基本配置

序號(hào)	名稱(chēng)	主要技術(shù)指標(biāo)	數(shù)量	單位	備注
1	風(fēng)力發(fā)電機(jī)	三葉片，風(fēng)能利用系數(shù)0.32，額定輸出電壓12VAC，額定輸出功率400W	1	臺(tái)
2	風(fēng)速傳感器	輸入電壓5V 碼盤(pán)結(jié)構(gòu)輸出	1	只
3	風(fēng)向傳感器	輸入電壓5V 電壓值輸出	1	只
4	鼓風(fēng)機(jī)	額定功率2.2KW,額定電壓380V額定轉(zhuǎn)速1440r/min	1	臺(tái)
5	太陽(yáng)能電池板	工作功率250W，工作電壓35V， 工作電流0.65A光照強(qiáng)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(jì)量模塊	電參數(shù)測(cè)量、運(yùn)行時(shí)間、超載報(bào)警 功率報(bào)警門(mén)限預(yù)置、掉電數(shù)據(jù)保存	2	只
9	風(fēng)速風(fēng)向儀	風(fēng)速：0～45m ±0.3m/s 風(fēng)向：0～360°±3° 通訊：RS232，RS485，USB	1	套
10	風(fēng)光互補(bǔ)控制器	帶監(jiān)控功能	1	臺(tái)
11	電源逆變器	輸入電壓24VDC 輸出電壓220VAC 額定功率1000W	1	臺(tái)
12	開(kāi)關(guān)電源	輸出電壓24V  輸出電流10A	1	只
13	直流感性負(fù)載	風(fēng)扇、電機(jī)、蜂鳴器 電壓12V	1	套
14	直流阻性負(fù)載	交通燈、LED燈、電阻箱 電壓12V	1	套
15	交流感性負(fù)載	風(fēng)扇 電壓AC220V	1
16	交流阻性負(fù)載	LED燈  路燈模組  交通燈 電壓AC220V	1	套
17	變頻器	額定功率2.2KW 額定電壓380VAC	1	臺(tái)
18	光電傳感器	8 ～ 36V	1	只
19	直流減速電機(jī)	24V	1	只
20	時(shí)間、溫度模塊	-20～+100℃ 時(shí)間、溫度、濕度、鬧鐘	1	只
21	工控一體機(jī)	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(tái)
22	船型開(kāi)關(guān)		5	只
23	按 鈕		3	只
24	儲(chǔ)能蓄電池	12V 100AH	4	只