SB-FG500B01风光互补发电实训系统
风光互补发电实训通过该装置,使学生了解光伏供电装置的组成,熟悉水平轴永磁同步风力发电机的组成以及风力发电机被动偏航和主动偏航的原理,并依据可变风量、风向解决侧风偏航的控制方法,掌握风光互补发电系统的基本原理及基础知识,培养学生风光互补发电系统的综合应用能力。系统实训应用范围：主要面向职高、大学、研究生、企业技工以风力发电和太阳能离网、并网发电为主课题的研究和培训。
风光互补发电实训台
一、实训运行技术条件（单相输出）
1、1、发电单元
风能
◆ 风洞调速范围：0～11 m/s
◆ 风力发电机额定输出电压：12VDC,功率：400W
◆ 风机类型；永磁同步发电机,上风式
◆ 启动风速；2.58m/s
◆ 风叶材质：碳光纤化合物
模拟风洞模块
◆ 风量：2003 mз/h
◆ 风压：210Pa
◆ 转速：1440 r/min
◆ 功率：0.75kW
◆ 可调风速：0～11级连续可调光能
◆ 光伏模块功率：30Wp 2组
◆ 光伏模块输出工作电压：17.5VVDC
◆ 光伏模块工作电流：1.56A峰值
◆ 模拟光源模块：200W*2
1、2、充电单元
◆ 工作电压：12VDC
◆ 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
◆ 保护功能：蓄电池过充电、蓄电池过放电、蓄电反接、负载超载、防雷、风机限流、风机自动刹车和手动刹车。
◆ 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,）。
1、3、电力蓄能单元（机内）
◆ 蓄电池类型：免维护胶体蓄电池
◆ 蓄电池组容量:12V/55Ah
◆ 蓄电池数量：1个
1、4、DC-AC逆变单元(机内）离网模块
◆ 直流输入电压：10.8～16.8VDC
◆ 额定蔬出功率：300W
◆ 输出电压：110VAC
◆ 频率范围：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、超载保护
二、控制单元
◆400W/12V高性能风光互补智能控制器（Zigbee无线传输、RS232串口输出）（室内）
◆ 风速传感器：0-60m/s（室内）
◆ 温度传感器：-10℃～100℃（室外）
◆ 转速传感器：0～5000风力发电机转速检测显示（室内）
三、负载单元
◆12VLED照明、220V LED照明、220V交流风扇
◆12V直流输出,DC12VLED照明、DC12V直流风扇
3、1、显示单元
◆ 直流电压表：光电池充电电压、逆变输入电压
◆ 直流电流表：光电池充电电流、逆变输入电流
◆ 直流功率表：光电池充电功率
◆ 交流电压表：逆变器输出电压、风力输入电压
◆ 交流电流表：逆变器输出电流
3、2、数码管显示
◆ 通用开＋通用关；光控开＋光控关；光控开＋时控关；
3、3、开关单元
◆ 交流总开关；交流负载开关；直流负载开关；风机输入开关；光电池输入开关；；电源转换开关；3.3V/5V/9V/12V电压转换开关。
四、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。
风力发电系统工作主界面风力电系统工作数据主界面（可切换不同曲线界面）
◆ 智慧教室综合测控系统
该系统采用一体化设计,要求以上功能集中在一块核心控制器上,禁止采用多种模块拼装,确保使用人员的人身安全及设备安全的性能指标：
（一）、虚拟示波器所需实现的功能：
50MHz? 2路波形测量功能；
（二）2路逻辑分析仪功能；
（三）1路任意波形信号发生器输出；
200MSa/s高速实时采样,50MHz带宽,波形测量完全满足教学实验要求,波形平滑不失真。（四）2路PWM脉冲信号发生器：可设置频率、占空比。
（五）、万用表功能
1、万用表的电阻测量功能；
2、万用表的直流电压测量功能；
3、万用表的交流电压测量功能；
4、万用表的交流电流测量功能；
（六）、人机界面功能
*1、人机界面显示所测量的波形,并显示相应的量测值；
*2、可通过点击界面按钮,将所测量的波形插入实验报告模板中；
*3、学生的实验报告结果可通过点击界面按钮,统一上传到指定的教师电脑文件夹下；
（七）、实验室安全监控功能
1、环境参数测量：可同时测量显示温湿度、CO2浓度和PM2.5；
2、电气参数测量：可测量控制台电压电流,并计算出功率；
3、过流、过压、欠压（阀值可设置）报警跳闸保护；
4、安全防护：实验室环境安全监控装置（PM2.5、烟雾、可燃气体、温湿度及CO2浓度异常（火警）报警）；
5、节电功能：长期无人实验时,自动关闭总闸开关,实现安全和节电效果；
五、教学及研究实训项目
5、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、风力发电基础理论原理性实验
实验2、风力发电系统设计实验
实验3、风力发电控制技术实验
实验4、风力发电相关测量技术实验
实验5、风力发电基础理论与应用技术仿真实验
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、发电机转速与输出频率关系实验
实验9、风速即转速与与出功率关系实验
5、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、光伏摸块单元组成原理。
实验2、太阳能基本理论实验
实验3、太阳能发电基础理论及应用技术实验
实验4、太阳能风力发电测量技术实验
实验5、太阳能发电控制技术实验
实验6、太阳能光电池能量转换组合原理。
实验7、在不同天气和日照强度下光波对光伏转换效率的影响实验。
实验8、在不同季节太阳运轨变换下对光伏能量转换的影响实验。
实验9、在不同季节环境温度变换下对光伏能量转换的影响实验。
实验10、风光互补发电实验
六、基本配置单
序号 |
名称 |
数 量 |
单 位 |
1 |
风光互补实训系统主操作台 |
1 |
台 |
2 |
400W永磁同步发电机 |
1 |
台 |
3 |
模拟风洞系统 |
1 |
只 |
4 |
30W太阳能电池组件模块 |
2 |
套 |
5 |
0.75KW矢量变频器 |
1 |
台 |
6 |
蓄电池组55Ah |
1 |
组 |
7 |
实验附件 |
1 |
套 |
8 |
上位机软件 |
2 |
套 |
9 |
使用手册 |
1 |
本 |
