TW-SNY54 風光儲發(fā)電實驗實訓系統(tǒng)

一、產品概述

風光儲發(fā)電實驗實訓系統(tǒng)是集風力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能于一體的新型教學演示及實驗系統(tǒng)?？赏瓿娠L力發(fā)電、光伏發(fā)電、風光互補混合發(fā)電及儲能、電源管理相關實驗及教學演示。

1.1系統(tǒng)主要應用范圍

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(tǒng)的原理學習并探討工程實際應用技能。

室內風力發(fā)電系統(tǒng)                            控制柜、監(jiān)控/儲能柜

室外光伏發(fā)電單元

1.2產品特點

?系統(tǒng)實驗平臺集成了室內溫/濕度，風速、風向等測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。

?系統(tǒng)功率模塊采用數(shù)字DSP技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。

?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)面板上采用直觀的數(shù)字表和液晶顯示，方便用戶了解系統(tǒng)當前工作狀態(tài)。

?系統(tǒng)上的離網電源可以為用戶提供交流220V正弦波交流電能。

?風光互補儲能發(fā)電實訓系統(tǒng)，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、沒有污染。

?系統(tǒng)監(jiān)控柜集成高性能一體計算機，可監(jiān)控系統(tǒng)運行參數(shù)、并將運行數(shù)據(jù)長期保存或打印

?實驗臺面板設置有切換開關（按鈕）可實現(xiàn)離網、并網兩種模式自由切換

二、技術參數(shù)

2.1 太陽能電池組件

1、抗鹽霧和氨腐蝕等測試；

2、可承受風壓2400Pa,雪壓7200Pa；

3、好的弱光環(huán)境發(fā)電性能，陰天也能發(fā)電；

4、輸出功率年衰減率小于0.7%，第25年不低于組件初始功率的80.70%

?組件型號：ZM250P-29b  多晶

?最大功率（W）：250

?開路電壓（V）：35.9

?短路電流（A）：7.27

?最大功率點的工作電壓（V）：28.1

?最大功率點的工作電流（Ａ）：6.7

?轉化效率：17.12%

?開路電壓溫度系數(shù)：-0.292%/K

?短路電流溫度系數(shù)：+0.045%/K

?功率溫度系統(tǒng)：-0.408%/K

?最大系統(tǒng)電壓（V）：1000

?組件尺寸（長×寬×高）：1650×990×40mm

?重量：19.1kg

?框架：陽極氧化鋁

?玻璃：白色鋼化安全玻璃3.2mm

?電池片封裝：EVA

?背板：復合薄膜

?太陽能電池片：6×10片多晶硅太陽能電池片（156mm×156mm）

?接線盒

1)6個旁路二極管

2)絕緣材料：PPO

3)防水等級：IP65

?連接器

1)常規(guī)額定電流：30A

2)耐電壓：DC1000V

3)接觸電阻：<2mΩ

4)絕緣電阻：＞500MΩ

5)適用單芯電纜截面：2.5-6mm2

6)電纜外徑范圍：Φ5mm～Φ 7mm

7)環(huán)境溫度：-40℃～+ 105℃

8)防護等級：IP67

9)安全等級：Ⅱ

10)殼體：PC料，黑色

11)接觸件：紫銅CN，鍍錫SN

12)接線方式：壓接

?電 纜

1)長度：450mm,

2)規(guī)格：1×4mm2

3)顏色：紅、黑

?溫度范圍系數(shù)：-40°C to+85°C

?抗冰雹系數(shù)：最大直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)

?最大表面負荷：7200pa

2.2 太陽能組件固定支架

系統(tǒng)支架設計容量為5KW，采用標準工程件，鍍鋅方鋼，鍍鋅C型鋼，20塊250Wp太陽能光伏組件，固定于C型鋼架上，與室外陽臺相結合，為保護實驗過程中的安全，該系統(tǒng)采用2串10并方式連接。

2.3、風力發(fā)電機

?額定功率：500(W)

?額定電壓：48(V)

?額定電流：10.7（A）

?風輪直徑：1.65(m)

?啟動風速：2.5(m/s)

?額定風速：9.6(m/s)

?安全風速：35(m/s)

?工作形式：永磁同步發(fā)電機

?風葉旋轉方向：順時針

?風葉數(shù)量：3（片）

?風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料

?電機材料：鋁合金

2.4、模擬風洞模塊

?風量：32073 mз/h

?風壓：388Pa

?轉速：1440 r/min

?功率：2.2kW

?可調風速：0～13級連續(xù)可調

2.5、風光互補智能型控制器

?工作電壓：48VDC

?充電功率Pmax ：1200W

?適用光伏功率Pmax ：500W

?適用風機功率Pmax ：550W

?充電方式：PWM脈寬調制

?充電最大電流 25A

?過放保護電壓 40.2V

?過放恢復電壓 46.6V

?輸出保護電壓 66V

?卸載開始電壓（出廠值）62V

?卸載開始電流（出廠值） 20A

?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、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償功能；

2.6、離網逆變電源

?直流輸入電壓：48VDC

?額定蔬出功率：1000W

?輸出電壓：220VAC

?輸出波形：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℃

?相對濕度：﹤90﹪（25℃）

?保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護

?其它功能：交直流切換功能、光伏發(fā)電及供電優(yōu)先，儲能電池耗盡后切換到市電供電

2.7、同步并網逆變電源

?AC標準電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC

?AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz

?并網輸出功率：600W

?輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%

?相 位 差： <1%

?孤島效應保護： VAC;f AC

?輸出短路保護： 限流

?顯示方式： LED

?待機功耗： <2W

?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、測風系統(tǒng)

?測量范圍   風速：0～60m/s    風向：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)可設置

?內部存儲：  4M bit

?通訊接口：  RS-232/485/USB通訊

?環(huán)境溫度：   -40℃～50℃

?轉速傳感器：0～5000 風力發(fā)電機轉速檢測顯示（室內）

2.9、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

?溫度、濕度表:溫度測量范圍：-50℃-+70℃  濕度測量范圍：20%-90%

2.10、蓄電池

?單體電壓：12V

?過充保護電壓：14.8V

?截至放電電壓：10.5V

?單體容量：100AH

?采用4節(jié)串聯(lián)連接方式，組串后電池組電壓48V

2.11、環(huán)境監(jiān)測模塊技術指標

?含有照度計、溫度表、濕度表，單片機時鐘系統(tǒng)，實現(xiàn)時間的顯示

2.12、工控一體機

?C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W低功耗處理器

?主 板:Intel M11工控固態(tài)節(jié)能主板

?內 存:1G DDR3 1333高速內存,支持1333/1066MHz內存,可支持8GB。

?硬 盤:24G SSD固態(tài)硬盤

?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。

?聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器

?網 卡:集成1個RTL千兆網卡,支持網絡喚醒、PXE功能。

?電 源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，通用）

?顯示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600

?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

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

?1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網絡接口,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)：

?輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示

?輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示

?蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示

風力發(fā)電系統(tǒng)工作主界面                   風力電系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)主界面（可切換不同曲線界面）

風資源數(shù)據(jù)主界面

2.13、負載單元

（1）直流負載五組。（感性負載3組，阻性負載2組）

1）感性負載有：直流風扇、直流電機、蜂鳴器

2）阻性負載有：交通燈、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(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：可為電子設備提供5V直流穩(wěn)壓電源。

三、可完成的實驗課目及內容

實驗一 風光互補智能控制實驗

1-1、控制器充、放電保護實驗

1-2、運行過程蓄電池電壓、電流測量實驗

1-3、蓄電池電量估測實驗

1-4、控制器環(huán)境溫度測量實驗

1-5、控制器光控-時控輸出實驗

1-6、光伏發(fā)電對儲能電池充電實驗

1-7、風力發(fā)電對儲能電池充電實驗

1-8、風光互補發(fā)電對儲能電池充電檢測與實驗

實驗二 離、并網逆變器實驗

2-1、逆變器的工作原理分析實驗；

2-2、輸出電壓、電流測試實驗；

2-3、最大輸出功率的估算實驗；

2-4、過載或短路保護演示實驗；

2-5、輸入電壓防反接演示實驗；

2-6、輸入電壓范圍測試實驗；

2-7、轉換效率計算實驗；

2-8、風力發(fā)電系統(tǒng)與離網逆變匹配對接實驗

2-9、風力發(fā)電系統(tǒng)與并網逆變匹配對接實驗

實驗三 風力發(fā)電機運行過程與風能量變換演示實驗

3-1、風力發(fā)電基礎理論原理性實驗

3-2、風力發(fā)電系統(tǒng)設計實驗

3-3、風力發(fā)電控制技術實驗

3-4、風力發(fā)電相關測量技術實驗

3-5、風力發(fā)電基礎理論與應用技術仿真實驗

3-6、發(fā)電機轉速與輸出電壓關系實驗

3-7、發(fā)電機轉速與輸出電流關系實驗

3-8、發(fā)電機轉速與輸出頻率關系實驗

3-9、風速即轉速與出功率關系實驗

3-10、變頻器調速實驗