SB-WS500B樓宇新能源實訓裝置（風光互補發(fā)電系統）
一、產品概述
樓宇新能源實訓裝置（風光互補發(fā)電系統）本產品是集于太陽能發(fā)電及風力發(fā)電為一體的新型教學演示實驗系統。可完成風力發(fā)電和太陽能發(fā)電及基站的供電及并網逆變電源系統集成的相關實驗及教學演示。
1.1系統主要應用范圍
樓宇新能源實訓裝置（風光互補發(fā)電系統）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。可以幫助學生，進一步理解風光互補發(fā)電站整個系統的原理學習并探討工程實際應用技能。
室內風力發(fā)電及實驗平臺 室外方陣及跟蹤系統
1.2產品特點
Ø 系統實驗平臺集成了室內溫/濕度，風速、風向等測量系統，讓使用者操作起來更直觀。
Ø 系統采用32位數字化DSP技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
Ø 系統同步電源，采用日本三菱IGBT模塊（IPM）組裝。具有高功率因數輸出。
Ø 系統面板上采用直觀的數字表和液晶顯示，讓用戶了解當前系統工作狀態(tài)。
Ø 系統上的離網電源可以為用戶提供交流220V純正弦波交流電能。
Ø 風光互補發(fā)電實訓系統，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。
Ø 系統監(jiān)控柜集成高性能工控一體計算機，可監(jiān)控系統運行參數、將運行數據長期保存或打印
二、技術參數
系統參數數：
Ø 系統供電：三相五線AC 380V
Ø 裝機容量：2KVA
2.1、太陽能電池板
太陽能電池板采用陣列組裝形式，主要采用4塊（或更多）小型太陽能電池板組建，可實現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方式。
Ø 電池板：單晶硅/多晶硅
Ø 最大輸出功率：250W*4塊
Ø 聯接方式：串聯、并聯，自由組合
Ø 開路電壓：35VDC
2.2、自動跟蹤單元
Ø 跟蹤方式：雙軸全自動跟蹤； 精度：±0.5°
Ø 水平回轉角度：360° ；俯仰角度：180°
Ø 控制器供電電源：DC 12V/24V
Ø 電機供電電源：DC 12V
2.3、風力發(fā)電機
Ø 額定功率：400(W)
Ø 額定電壓：24(V)
Ø 額定電流：16.7（A）
Ø 風輪直徑：1.65(m)
Ø 啟動風速：1.5(m/s)
Ø 額定風速：9.6(m/s)
Ø 安全風速：35(m/s)
Ø 工作形式：永磁同步發(fā)電機
Ø 風葉旋轉方向：順時針
Ø 風葉數量：3（片）
Ø 風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
Ø 電機材料：鋁合金
2.4、模擬風洞模塊
模擬風洞
Ø 風量：28070 mз/h
Ø 風壓：308Pa
Ø 轉速：1440 r/min
Ø 功率：2.2kW
Ø 可調風速：0～13級連續(xù)可調
2.5、風光互補控制器規(guī)格
風光互補控制器
Ø 工作電壓：24VDC
Ø 充電功率Pmax ：1000W
Ø 光伏功率Pmax ：350W
Ø 風機功率Pmax ：550W
Ø 充電方式：PWM脈寬調制
Ø 充電最大電流 35A
Ø 過放保護電壓 21V
Ø 過放恢復電壓 26V
Ø 輸出保護電壓 32V
Ø 卸載開始電壓（出廠值）25V
Ø 卸載開始電流（出廠值） 15A
Ø 控制器設有蓄電池過充、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、光控開關功能；
Ø 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，定時開、定時關，）。
2.6、離網逆變電源
離網逆變電源
Ø 直流輸入電壓：19～29VDC
Ø 額定蔬出功率：1000W
Ø 輸出電壓：110/220VAC
Ø 輸出波形：純正弦波
Ø 輸出頻率：50Hz
Ø 工作效率：85%
Ø 功率因數：>0.88
Ø 波形失真率≤5%
Ø 工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
Ø 相對濕度：﹤90﹪（25℃）
Ø 保護功能：短路、過熱、過載保護
Ø 特殊功能：完善的旁路功能，可以實現市電→光伏或光伏→市電之間的無縫切換，可優(yōu)選光伏優(yōu)先或市電優(yōu)先。
2.7、同步并網逆變電源
同步并網逆變電源
Ø AC標準電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC
Ø AC頻率范圍：55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
Ø 并網輸出功率：1000W
Ø 輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%
Ø 相 位 差：<1%
Ø 孤島效應保護：VAC;f AC
Ø 輸出短路保護：限流
Ø 顯示方式： LED
Ø 待機功耗：<2W
Ø 夜間功耗：<1W
Ø 環(huán)境溫度范圍：-25 ℃～60℃
Ø 環(huán)境濕度：0～99%(Indoor Type Design)
2.8、測風系統
測風系統
Ø 測量范圍：速：0～60m/s 風向：0～360°
Ø 精 度 ±0.1m/s ± 3°
Ø 工作電源：AC 220V±20% 50HZ， DC12V、5V或其他供電。
Ø 記錄間隔：1分鐘～240分鐘連續(xù)可設置
Ø 內部存儲：4M bit
Ø 通訊接口：RS-232/485/USB通訊
Ø 環(huán)境溫度：-40℃～50℃
Ø 轉速傳感器：0～5000 風力發(fā)電機轉速檢測顯示（室內）
2.9、照度計
Ø 量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動切換量程。
2.10、數字電壓、電流、功率因數表、溫濕度表
Ø 直流電壓表：0-200V×3只
Ø 交流電流表：5A×1只
Ø 交流電壓表：0-500V、交流電流表5A各一只
Ø 交流電能計量模塊：電參數測量、運行時間、超載報警、功率報警門限預置、掉電數據保存
Ø 溫度、濕度表:溫度測量范圍：-50℃-+70℃濕度測量范圍：20%-90%
2.11、蓄電池容量55Ah、電壓12V × 2只
2.12、環(huán)境監(jiān)測模塊技術指標
Ø 含有照度計、溫度表、濕度表，單片機時鐘系統，實現時間的顯示
2.13、工控一體機，帶觸摸功能
Ø C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器
Ø 主 板:Intel M11工控固態(tài)節(jié)能主板
Ø 內 存:1G DDR3 1333超高速內存,支持1333/1066MHz內存,最大可支持8GB。
Ø 硬 盤:24G SSD固態(tài)硬盤
Ø 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,支持單獨顯示、雙顯復制、雙顯擴展。
Ø 聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器
Ø 網 卡:集成1個RTL千兆網卡,支持網絡喚醒、PXE功能。
Ø 電 源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，全球通用）
Ø 顯示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600
Ø 觸摸屏:臺灣軍工Touchkit 4線觸摸屏，透光率高；性能穩(wěn)定，觸摸靈敏
Ø 整機接口:4* USB 2.0接口,其中兩個可支持USB3.0(需定制)，
Ø 1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網絡接口,1* Line out（綠色）,1* Mic（紅色)
Ø 2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口
系統狀態(tài)：
太陽能控制器（帶報警功能）：
Ø 輸入電壓、電流、功率的數據顯示及動態(tài)曲線顯示
Ø 輸出電壓、電流、功率的數據顯示及動態(tài)曲線顯示
Ø 蓄電池：電壓數據顯示及動態(tài)曲線顯示
風力電系統工作數據主界面（可切換不同曲線界面） 風資源數據主界面
并網顯示畫面
2.14、負載單元
（1）DC24V直流負載五組。（感性負載3組，阻性負載2組）
1）感性負載有：24V直流風扇、24V直流電機、24V蜂鳴器
2）阻性負載有：24V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、220V28WLED燈
（3）可調穩(wěn)壓電源（0-30V，0-2A）。
（4）可調電阻箱技術參數如下：
1）阻值范圍：10歐-99.99K
2）誤差范圍：±1%
（5）USB接口電壓輸出：可為電子設備提供5V直流穩(wěn)壓電源。
三、可完成的實驗內容
實驗一 太陽能電池板特性實驗系列
1-1、太陽能電池板開路電壓測試實驗
1-2、太陽能電池板短路電流測試實驗
1-3、太陽能電板I-V特性測試實驗
1-4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗
1-5、太陽能電池板填充因子計算實驗
1-6、太陽能電池板轉換效率測量實驗
1-7、開路電壓與相對光強的函數關系實驗
1-8、短路電流與相對光強的函數關系實驗
1-9、太陽能電池板P-V特性測試實驗
1-10、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗
1-11、太陽能組件輸出特性測試實驗
1-12、串聯電阻對填充因子的影響測試實驗
1-13、并聯電阻對填充因子的影響測試實驗
1-14、太陽能電池光譜特性測試實驗
1-15、太陽能電池板的串聯開路電壓測試實驗
1-16、太陽能電池板的串聯短路電流測試實驗
1-17、太陽能電池板的并聯開路電壓測試實驗
1-18、太陽能電池板的并聯短路電流測試實驗
1-19、負載特性測試實驗
實驗二 太陽能自動跟蹤實驗系列
2-1、逐日系統原理實驗
2-2、太陽光跟蹤定位傳感器原理實驗
2-3、環(huán)境對光伏轉換影響實驗
2-4、跟蹤控制器操作實驗
2-5、傳動執(zhí)行機構接線實訓
2-6、太陽能光控跟蹤實驗
2-7、太陽能光控-時控跟蹤實驗
2-8、太陽能電池組件環(huán)境監(jiān)測實驗
實驗三 太陽能蓄電池控制器實驗系列
3-1、太陽能蓄電池充電控制實驗
3-2、控制器充放電保護實驗
3-3、蓄電池電壓、電流測試實驗
3-4、蓄電池電量估測實驗
3-5、控制電池電流流入、輸出實驗
3-6、控制器環(huán)境溫度測量實驗
3-7、控制器光控-時控輸出實驗
實驗四 太陽能應用實驗系列
4-1、太陽能交、直流風扇實驗
4-2、太陽能路燈實驗
4-3、太陽能警示燈實驗
4-4、太陽能充電器實驗
4-5、太陽能可變阻抗負載實驗
實驗五 太陽能負載實驗系列
5-1、最大輸出電流實驗
5-2、最大輸出功率實驗
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
實驗六 太陽能光伏逆變器實驗系列
6-1、逆變器的工作原理分析實驗；
6-2、輸出電壓、電流測試實驗；
6-3、最大輸出功率的估算實驗；
6-4、過載或短路保護演示實驗；
6-5、輸入電壓防反接演示實驗；
6-6、輸入電壓范圍測試實驗；
6-7、轉換效率計算實驗；
6-8、上位機監(jiān)控實訓
實驗七 風力發(fā)電機運行過程與風能量變換演示實驗
7-1、風力發(fā)電基礎理論原理性實驗
7-2、風力發(fā)電系統設計實驗
7-3、風力發(fā)電控制技術實驗
7-4、風力發(fā)電相關測量技術實驗
7-5、風力發(fā)電基礎理論與應用技術仿真實驗
7-6、發(fā)電機轉速與輸出電壓關系實驗
7-7、發(fā)電機轉速與輸出電流關系實驗
7-8、發(fā)電機轉速與輸出頻率關系實驗
7-9、風速即轉速與出功率關系實驗
7-10、變頻器調速實驗
四、系統基本配置
|
序號 |
名 稱 |
主要技術指標 |
數量 |
單 位 |
|
1 |
風力發(fā)電機 |
三葉片，風能利用系數0.32，額定輸出電壓12VAC，額定輸出功率400W |
1 |
臺 |
|
2 |
風速傳感器 |
輸入電壓5V 碼盤結構輸出 |
1 |
只 |
|
3 |
風向傳感器 |
輸入電壓5V 電壓值輸出 |
1 |
只 |
|
4 |
鼓風機 |
額定功率2.2KW,額定電壓380V額定轉速1440r/min |
1 |
臺 |
|
5 |
太陽能電池板 |
工作功率250W，工作電壓35V，工作電流0.65A光照強度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 |
電能計量模塊 |
電參數測量、運行時間、超載報警功率報警門限預置、掉電數據保存 |
2 |
只 |
|
9 |
風速風向儀 |
風速：0～45m ±0.3m/s 風向：0～360°±3° 通訊：RS232，RS485，USB |
1 |
套 |
|
10 |
風光互補控制器 |
帶監(jiān)控功能 |
1 |
臺 |
|
11 |
電源逆變器 |
輸入電壓24VDC 輸出電壓220VAC 額定功率1000W |
1 |
臺 |
|
12 |
開關電源 |
輸出電壓24V 輸出電流10A |
1 |
只 |
|
13 |
直流感性負載 |
風扇、電機、蜂鳴器 電壓12V |
1 |
套 |
|
14 |
直流阻性負載 |
交通燈、LED燈、電阻箱 電壓12V |
1 |
套 |
|
15 |
交流感性負載 |
風扇 電壓AC220V |
1 |
|
|
16 |
交流阻性負載 |
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 |
|
18 |
光電傳感器 |
8 ～ 36V |
1 |
只 |
|
19 |
直流減速電機 |
24V |
1 |
只 |
|
20 |
時間、溫度模塊 |
-20～+100℃ 時間、溫度、濕度、鬧鐘 |
1 |
只 |
|
21 |
工控一體機 |
Intel® 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W 超低功耗處理器、1G DDR3 1333超高速內存 |
1 |
臺 |
|
22 |
船型開關 |
|
5 |
只 |
|
23 |
按 鈕 |
|
3 |
只 |
|
24 |
儲能蓄電池 |
12V 100AH |
4 |
只 |
