風光互補發(fā)電教學實驗平臺

一、概述
MY-F500E 風光互補發(fā)電教學實驗平臺集成風力、光伏互補發(fā)電為一體的教學實驗、實訓系統(tǒng)�？赏瓿娠L力發(fā)電和太陽能發(fā)電基站的充放電及逆變電源方面實驗及教學演示�？梢詭椭鷮W生，進一步理解風光互補發(fā)電站整個系統(tǒng)的原理學習并探討工程實際應(yīng)用技能。主要提供于職高、大學、研究生、企業(yè)技工以太陽能發(fā)電為主課題的研究和培訓�？梢詭椭鷮W生，進一步理解風光互補發(fā)電站整個系統(tǒng)的原理學習并探討工程實際應(yīng)用技能。
二、主要特點：
1、系統(tǒng)采用立式結(jié)構(gòu)，面板采用標準網(wǎng)孔板，實驗模塊暴露在外，較強的臨場感、可快速讓學習者進入學習角色，集成了風速測量報警系統(tǒng)，閉環(huán)的控制方式讓使用者操作起來更人性化。
2、風光互補發(fā)電控制系統(tǒng)采用16位高性能MCU，對蓄電池充、放電和風機剎車進行全智能化的控制。
3、離網(wǎng)逆變模塊boot前端采用8位MCU驅(qū)動控制，前后橋輸出采用進口MOS場效應(yīng)管使性能更穩(wěn)定�？梢詾閷W習過程中提供穩(wěn)定的220V純正弦波交流電能。
4、風光互補發(fā)電實訓系統(tǒng)，可以讓學生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。
三、設(shè)備組成：
風光互補發(fā)電實訓系統(tǒng)主要由光源模擬控制系統(tǒng)、模擬風場系統(tǒng)，風力發(fā)電機，風速、風向檢測裝置，風光互補充放電管理系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變與負載系統(tǒng)。
四、技術(shù)參數(shù)：
1、太陽能電池板：
光伏組件方陣：由太陽電池組件（也稱光伏電池組件）按照系統(tǒng)需求串、并聯(lián)而成，在太陽光照射下將太陽能轉(zhuǎn)換成電能輸出，它是太陽能光伏系統(tǒng)的核心部件。
系統(tǒng)主要采用2塊（10W單晶硅1塊，20W多晶硅1塊）小型太陽能電池板組建，可實現(xiàn)太陽能電池板的并接方式和串接方式，進而提供大電流或大電壓的兩種太陽能電池板組網(wǎng)方式。
1#電池板
1）電池板：單晶硅
2）最大輸出功率：10W
3）開路電壓：21.24V
4）短路電流：0.58A
2#電池板：
1）電池板：多晶硅
2）最大輸出功率：20W
3）開路電壓：21.24V
4）短路電流：1.17A
2、投射燈（模擬太陽燈）
1）電壓：220V
2）頻率：50Hz
3）最大功率：200W
4）電流：0.9A
3、風力發(fā)電機
1）額定功率：300(W)
2）額定電壓：12(V)
3）額定電流：22.5（A）
4）風輪直徑：1.52(m)
4）啟動風速：2.5(m/s)
5）額定風速：9.6(m/s)
6）安全風速：35(m/s)
7）工作形式：永磁同步發(fā)電機
8）風葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針
9）風葉數(shù)量：3（片）    
10）風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
4、模擬風洞模塊（鼓風機）
1）風量：10000 mз/h
2）風壓：215Pa
3）轉(zhuǎn)速：1440 r/min
4）電壓：220V
5）頻率：50Hz
6）功率：0.75kW
7）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：    
1）工作電壓：12VDC
2）充電功率Pmax ：650W
3）光伏功率Pmax ：100W
4）風機功率Pmax ：550W
5）充電方式：PWM脈寬調(diào)制
6）充電最大電流 35A
7）過放保護電壓 11V  
8）過放恢復電壓 12.6V
9）輸出保護電壓 16V
10）卸載開始電壓（出廠值）15.5V
11）卸載開始電流（出廠值） 15A
12）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；
13）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：
1）直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選
2）額定蔬出功率：300W
3）輸出電壓：110/220VAC
4）輸出波形：純正弦波
5）輸出頻率：50Hz
6）工作效率：85%
7）功率因數(shù)：>0.88
8）波形失真率≤5%
9）工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
10）相對濕度：﹤90﹪（25℃）
11）保護功能：短路、過熱、過載保護
7、測風系統(tǒng)：
1）測量范圍：風速：0～60m/s
2）精度：±0.1m/s
3）工作電源：AC 220V±20%
4）環(huán)境溫度： -40℃～50℃  
8、數(shù)字電壓表：
1）光電池電壓表：0-200V×1只
2）負載電壓表：0-200V×1只
3）逆變電能計量模塊：電參數(shù)測量、運行時間、超載報警、功率報警門限預置、掉電數(shù)據(jù)保存
4）溫度、濕度表:溫度測量范圍：-50℃-+70℃  濕度測量范圍：20%-90%
9、蓄電池容量55Ah、電壓12V × 1只
10、負載單元（選配出口型無此項）
（1）DC12V直流負載五組。（感性負載3組，阻性負載2組）
1）感性負載有：12V直流風扇、12V直流電機、12V蜂鳴器
2）阻性負載有：12V交通燈、3W LED燈
（2）AC220V交流負載四組。（感性負載1組，阻性負載3組）
1）感性負載有：220V直流風扇
2）阻性負載：220V交通燈.220V 3WLED燈
五、主要實驗實訓內(nèi)容：
實驗一 基本實驗內(nèi)容：
1、風光互補發(fā)電實驗
2、風力發(fā)電實驗
3、光伏發(fā)電實驗
4、風光互補控制器實驗
5、蓄電池充放電實驗
6、離網(wǎng)逆變器實驗
實驗二 太陽能電池板特性實驗系列
1、太陽能電池板開路電壓測試實驗
2、太陽能電池板短路電流測試實驗
3、太陽能電板I-V特性測試實驗
4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗
5、太陽能電池板填充因子計算實驗
6、太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率測量實驗
7、開路電壓與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗
8、短路電流與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗
9、太陽能電池板P-V特性測試實驗
10、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗
11、太陽能組件輸出特性測試實驗
12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
14、太陽能電池光譜特性測試實驗
15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測試實驗
16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗
17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗
18、太陽能電池板的并聯(lián)短路電流測試實驗
實驗三 太陽能蓄電池控制器實驗系列
1、太陽能蓄電池充電控制實驗
2、控制器充放電保護實驗
3、蓄電池電壓、電流測試實驗
4、蓄電池電量估測實驗
5、控制電池電流流入、輸出實驗
6、控制器環(huán)境溫度測量實驗
7、控制器光控-時控輸出實驗
實驗四 太陽能光伏逆變器實驗系列
1、逆變器的工作原理分析實驗；
2、輸出電壓、電流測試實驗；
3、最大輸出功率的估算實驗；
4、過載或短路保護演示實驗；
5、輸入電壓防反接演示實驗；
6、輸入電壓范圍測試實驗；
7、轉(zhuǎn)換效率計算實驗；
實驗五 風力發(fā)電機運行過程與風能量變換演示實驗
1、風力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗
2、風力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗
3、風力發(fā)電控制技術(shù)實驗
4、風力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
5、風力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗
6、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗
7、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗
8、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實驗
9、風速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實驗
10、鼓風機調(diào)速實驗
六、系統(tǒng)基本配置：

序號	名稱	主要技術(shù)指標	數(shù)量	單位	備注
1	風力發(fā)電機	三葉片，風能利用系數(shù)0.32，額定輸出電壓12VAC，額定輸出功率300W	1	臺
2	風速傳感器	輸入電壓5V 碼盤結(jié)構(gòu)輸出	1	只
3	鼓風機	額定功率0.75KW,額定電壓220V額定轉(zhuǎn)速1440r/min	1	臺
4	單晶硅 太陽能電池板	工作功率10W，工作電壓17.5V， 工作電流0.65A光照強度AM1.5  1000W/M2  T 25℃	1	塊
5	多晶硅 太陽能電池板	工作功率20W，工作電壓17.5V， 工作電流0.65A光照強度AM1.5  1000W/M2  T 25℃	1	塊
6	智能電壓表	測量范圍DC 0-200V  供電：AC9V	2	只
7	逆變電能 計量模塊	電參數(shù)測量、運行時間、超載報警 功率報警門限預置、掉電數(shù)據(jù)保存	1	只
8	風光互補控制器	充電、放電管理、輸出模式管理	1	臺
9	電源逆變器	輸入電壓12VDC 輸出電壓220VAC 額定功率300W	1	臺
10	模擬太陽燈	100W 220VAC 50HZ/60HZ	2	套	投射燈
11	直流感性負載	風扇、電機、蜂鳴器  電壓12V		套
12	直流阻性負載	交通燈、LED燈、電阻箱  電壓12V		套
13	交流感性負載	17寸 寬屏液晶電視機 電壓AC220V	1	套
14	鼓風機調(diào)速裝置	額定功率5.0KW 額定電壓220VAC	1	只
15	儲能蓄電池	12V 55AH	1	只

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