风光互补发电测量与控制实训系统
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文章来源：www.zhongrenkj.com编辑：中人教仪厂时间：2021-04-14 13:38
风光互补发电测量与控制实训系统,风光互补实验台
一、 主要技术规格参数
1、系统规格
◆ 系统工作电压：12/24V DC 220VAC
◆ 系统最大电流：10A
◆ 系统最大功率：500W
2、单晶硅太阳能电池规格
◆ 组件尺寸(L*W*H)：536*477*28mm×4
◆ 最佳功率：25W
◆ 最佳工作电压：17.05±0.5V
◆ 最佳工作电流：1.43±0.10A，
◆ 短路电流：1.6±0.10A，
◆ 开路电压：21.0±0.5V
1、系统规格
◆ 系统工作电压：12/24V DC 220VAC
◆ 系统最大电流：10A
◆ 系统最大功率：500W
2、单晶硅太阳能电池规格
◆ 组件尺寸(L*W*H)：536*477*28mm×4
◆ 最佳功率：25W
◆ 最佳工作电压：17.05±0.5V
◆ 最佳工作电流：1.43±0.10A，
◆ 短路电流：1.6±0.10A，
◆ 开路电压：21.0±0.5V
3、风机力发电机参数
◆ 额定功率：400(W)
◆ 额定电压：12/24(V)
◆ 额定电流：33.3/16.7（A）
◆ 风轮直径：1.5(m)
◆ 启动风速：2.5(m/s)
◆ 额定风速：9.6(m/s)
◆ 安全风速：35(m/s)
◆ 发电机工作形式：永磁同步发电机
◆ 风叶旋转方向：顺时针
◆ 风叶数量：3（片）
◆ 风叶材料：玻璃增强聚丙烯材料
◆ 电机材料：铝合金&不锈钢
◆ 额定功率：400(W)
◆ 额定电压：12/24(V)
◆ 额定电流：33.3/16.7（A）
◆ 风轮直径：1.5(m)
◆ 启动风速：2.5(m/s)
◆ 额定风速：9.6(m/s)
◆ 安全风速：35(m/s)
◆ 发电机工作形式：永磁同步发电机
◆ 风叶旋转方向：顺时针
◆ 风叶数量：3（片）
◆ 风叶材料：玻璃增强聚丙烯材料
◆ 电机材料：铝合金&不锈钢
4、模拟风洞模块
◆ 风量：32073 mз/h
◆ 风压：388Pa
◆ 转速：1450 r/min
◆ 功率：5.0kW
◆ 风量：32073 mз/h
◆ 风压：388Pa
◆ 转速：1450 r/min
◆ 功率：5.0kW
5、风光互补控制器规格
◆ 工作电压：12VAC
、◆ 充电功率：400W
◆ 充电方式：PWM脉宽调制
◆ 充电最大电流 35A
◆ 过放保护电压 11V
◆ 过放恢复电压 12.6V
◆ 输出保护电压 16V
◆ 卸载开始电压（出厂值）15.5V
◆ 卸载开始电流（出厂值） 15A
◆ 控制器设有蓄电池过充、过放电保护、蓄电池开路保护、负载过电压保护、夜间防反充电保护、输出短路保护、电池接反保护、欠压和过压防震荡保护、均衡充电、温度补偿、光控开关功能；
◆ 负载为100W以下的12V/24V直流负载，控制单元一通道为常开输出，另一通道为多类定时输出（光控开、光控关，定时开、定时关，）。
◆ 工作电压：12VAC
、◆ 充电功率：400W
◆ 充电方式：PWM脉宽调制
◆ 充电最大电流 35A
◆ 过放保护电压 11V
◆ 过放恢复电压 12.6V
◆ 输出保护电压 16V
◆ 卸载开始电压（出厂值）15.5V
◆ 卸载开始电流（出厂值） 15A
◆ 控制器设有蓄电池过充、过放电保护、蓄电池开路保护、负载过电压保护、夜间防反充电保护、输出短路保护、电池接反保护、欠压和过压防震荡保护、均衡充电、温度补偿、光控开关功能；
◆ 负载为100W以下的12V/24V直流负载，控制单元一通道为常开输出，另一通道为多类定时输出（光控开、光控关，定时开、定时关，）。
6、离网逆变电源
◆ 直流输入电压：10.8～16.8VDC
◆ 额定蔬出功率：300W
◆ 输出电压：110VAC
◆ 输出波形：纯正弦波
◆ 输出频率：50Hz
◆ 工作效率：85%
◆ 功率因数：>0.88
◆ 波形失真率≤5%
◆ 工作环境：温度-20℃～50℃
◆ 相对湿度：﹤90﹪（25℃）
◆ 保护功能：极性反接、短路、过热、过载保护
◆ 直流输入电压：10.8～16.8VDC
◆ 额定蔬出功率：300W
◆ 输出电压：110VAC
◆ 输出波形：纯正弦波
◆ 输出频率：50Hz
◆ 工作效率：85%
◆ 功率因数：>0.88
◆ 波形失真率≤5%
◆ 工作环境：温度-20℃～50℃
◆ 相对湿度：﹤90﹪（25℃）
◆ 保护功能：极性反接、短路、过热、过载保护
7、并网同步逆变电源
◆ AC标准电压范围： 90V-140V/180V-260VAC
◆ AC频率范围： 55Hz~63Hz/45Hz~53Hz
◆ 输出电流总谐波失真： THDIAC <5%
◆ 相 位 差： <1%
◆ 岛效应保护： VAC;f AC
◆ 输出短路保护： 限流
◆ 显示方式： LED
◆ 待机功耗： <2W
◆ 夜间功耗： <1W
◆ 环境温度范围： -25 ℃~60℃
◆ 环境湿度： 0~99%(Indoor Type Design)
◆ AC标准电压范围： 90V-140V/180V-260VAC
◆ AC频率范围： 55Hz~63Hz/45Hz~53Hz
◆ 输出电流总谐波失真： THDIAC <5%
◆ 相 位 差： <1%
◆ 岛效应保护： VAC;f AC
◆ 输出短路保护： 限流
◆ 显示方式： LED
◆ 待机功耗： <2W
◆ 夜间功耗： <1W
◆ 环境温度范围： -25 ℃~60℃
◆ 环境湿度： 0~99%(Indoor Type Design)
8、太阳能电池自动跟踪模块
◆ 跟踪方式：双轴全自动跟踪
◆ 跟踪精度：±1°
◆ 水平回转角度：360°
◆ 俯仰角度：180°
◆ 传动机构自重：8Kg （不含支架与电池板）
◆ 最大承重：25Kg（可装120W以下的电池板）
◆ 电机供电电源：DC 12V
◆ 控制器供电电源：DC 12V
◆ 系统年平均耗电量：0.1W
◆ 抗风等级：10级
◆ 工作高度1695㎜，最低工作高度1500㎜，承载8㎏，净重1.8㎏，
◆ 模拟小太阳模块：220VAC 150W金卤灯或500W自然色投光灯
◆ 跟踪方式：双轴全自动跟踪
◆ 跟踪精度：±1°
◆ 水平回转角度：360°
◆ 俯仰角度：180°
◆ 传动机构自重：8Kg （不含支架与电池板）
◆ 最大承重：25Kg（可装120W以下的电池板）
◆ 电机供电电源：DC 12V
◆ 控制器供电电源：DC 12V
◆ 系统年平均耗电量：0.1W
◆ 抗风等级：10级
◆ 工作高度1695㎜，最低工作高度1500㎜，承载8㎏，净重1.8㎏，
◆ 模拟小太阳模块：220VAC 150W金卤灯或500W自然色投光灯
9、测风系统模块
◆ 测量范围 风速：0～60m/s 风向：0～360°
◆ 精 度 ±0.1m/s ± 3°
◆ 工作电源：AC 220V±20% 50HZ， DC24V、12V、5V或其他供电。
◆ 记录间隔： 1分钟～240分钟连续可设置
◆ 内部存储： 4M bit
◆ 通讯接口： RS-232/485/USB通讯
◆ 环境温度： -40℃～50℃
◆ 转速传感器：0～5000 风力发电机转速检测显示（室内）
◆ 测量范围 风速：0～60m/s 风向：0～360°
◆ 精 度 ±0.1m/s ± 3°
◆ 工作电源：AC 220V±20% 50HZ， DC24V、12V、5V或其他供电。
◆ 记录间隔： 1分钟～240分钟连续可设置
◆ 内部存储： 4M bit
◆ 通讯接口： RS-232/485/USB通讯
◆ 环境温度： -40℃～50℃
◆ 转速传感器：0～5000 风力发电机转速检测显示（室内）
10、电表规格
◆ 电流表：× 3个，2A， 显示模式︰0.5”LED
◆ 电压表：× 3个，20V，显示模式︰0.5”LED
◆ 温度表：× 1个，0～99.9℃
11、负载：
◆ 风扇：×1个，额定电压：12/24V，工作电流：0.25A，功率：3W
◆ 交通灯：2组(R,G,B)，额定电压：12V，工作电流：0.25A，功率：3W
◆ 蜂鸣器：×1个
◆ 马达：×1个，额定电压：12/24V，工作电流：0.25A，功率：3W
◆ 交流线性电阻负载：3～15～120W
◆ 直流模拟负载：12V/24V/28WLED路灯板
12、电池：阀控式密封铅酸蓄电池
◆ 额定电压：12V
◆ 额定容量：100Ah
◆ 充电方法（恒压），循环︰最大充电电流为5.6A
13、无线监控：
高性能风光互补智能控制器，含PC端Zigbee无线监控模块，与太阳能教学模块Zigbee发射模块，透过IEEE802.15.4标准无线协定截取I(电流)V(电压)值至PC端显示以便监控。
14、系统外形尺寸；长1400×宽550×高1700（㎜）附滚轮方便推动至户外教学。
15、监控软件
◆ PC监控模块：监控主机、监控软件。
◆ 显示内容：蓄电池电压、风机电压、光伏电压、风机电流、光伏电流、风机功率、光伏功率，能量模拟图，当前风速（米/秒），当前风向（度），当前风力资源平估。
◆ 电流表：× 3个，2A， 显示模式︰0.5”LED
◆ 电压表：× 3个，20V，显示模式︰0.5”LED
◆ 温度表：× 1个，0～99.9℃
11、负载：
◆ 风扇：×1个，额定电压：12/24V，工作电流：0.25A，功率：3W
◆ 交通灯：2组(R,G,B)，额定电压：12V，工作电流：0.25A，功率：3W
◆ 蜂鸣器：×1个
◆ 马达：×1个，额定电压：12/24V，工作电流：0.25A，功率：3W
◆ 交流线性电阻负载：3～15～120W
◆ 直流模拟负载：12V/24V/28WLED路灯板
12、电池：阀控式密封铅酸蓄电池
◆ 额定电压：12V
◆ 额定容量：100Ah
◆ 充电方法（恒压），循环︰最大充电电流为5.6A
13、无线监控：
高性能风光互补智能控制器，含PC端Zigbee无线监控模块，与太阳能教学模块Zigbee发射模块，透过IEEE802.15.4标准无线协定截取I(电流)V(电压)值至PC端显示以便监控。
14、系统外形尺寸；长1400×宽550×高1700（㎜）附滚轮方便推动至户外教学。
15、监控软件
◆ PC监控模块：监控主机、监控软件。
◆ 显示内容：蓄电池电压、风机电压、光伏电压、风机电流、光伏电流、风机功率、光伏功率，能量模拟图，当前风速（米/秒），当前风向（度），当前风力资源平估。
二、 教学及研究实训项目
2、1、永磁同步风力发电机系统运行过程风能量变换演示和实验
实验1、 风速即转速与与出功率关系实验
实验2、发电机转速与输出电压关系实验
实验3、发电机转速与输出电流关系实验
实验4、发电机转速与输出电压频率关系实验
实验5、风速即转速与与出功率关系实验
实验6、发电机转速与输出电压关系实验
实验7、发电机转速与输出电流关系实验
实验8、发电机转速与输出电压频率关系实验
2、2、太阳能电池控制运行过程光能量变换演示和实验
实验1、光伏电池的伏安特性；
实验2、光伏发电的负载特性测试；
实验3、光伏电池输出功率与入射角的关系；
实验4、输出功率与光照强度的关系；
实验5、最大功率点跟踪实验测试；
实验6、控制器原理实验；
实验7、蓄电池充放电控制实验；
实验8、蓄电池保护实验；
实验9、光伏阵列设计实验；
实验10、太阳能照明系统设计；
实验11、太阳能系统电器负载实验；
实验12、综合实验；
实验13、追日实验；
三、 风光互补发电测量与控制实训系统主要设备清单：
2、1、永磁同步风力发电机系统运行过程风能量变换演示和实验
实验1、 风速即转速与与出功率关系实验
实验2、发电机转速与输出电压关系实验
实验3、发电机转速与输出电流关系实验
实验4、发电机转速与输出电压频率关系实验
实验5、风速即转速与与出功率关系实验
实验6、发电机转速与输出电压关系实验
实验7、发电机转速与输出电流关系实验
实验8、发电机转速与输出电压频率关系实验
2、2、太阳能电池控制运行过程光能量变换演示和实验
实验1、光伏电池的伏安特性；
实验2、光伏发电的负载特性测试；
实验3、光伏电池输出功率与入射角的关系；
实验4、输出功率与光照强度的关系；
实验5、最大功率点跟踪实验测试；
实验6、控制器原理实验；
实验7、蓄电池充放电控制实验；
实验8、蓄电池保护实验；
实验9、光伏阵列设计实验；
实验10、太阳能照明系统设计；
实验11、太阳能系统电器负载实验；
实验12、综合实验；
实验13、追日实验；
三、 风光互补发电测量与控制实训系统主要设备清单：
| 序号 | 名 称 | 型 号 | 数 量 | 单 位 |
| 1 | 风光互补实训系统主操作台 | 1 | 台 | |
| 2 | 永磁同步发电机 | 400W | 1 | 台 |
| 3 | 模拟风洞系统 | 1 | 只 | |
| 4 | 风速仪（含支架） | 1 | 台 | |
| 5 | 风向仪（含支架） | 1 | 台 | |
| 6 | 矢量变频器 | 5.0KW | 1 | 台 |
| 7 | 太阳能电池组件模块 | 100W | 1 | 套 |
| 8 | 蓄电池组 | 100Ah | 4 | 组 |
| 9 | 实验附件 | 1 | 套 | |
| 10 | 上位软件 | 1 | 套 |
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