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風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)臺(tái),風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置

2023-04-13 17:23
 
DB-GF05 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置

 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)臺(tái)/風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置,可完成風(fēng)力機(jī)、太陽(yáng)能互補(bǔ)獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),和風(fēng)能、太陽(yáng)能并網(wǎng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的大部分控制過(guò)程實(shí)驗(yàn)及運(yùn)行過(guò)程演示。
一、系統(tǒng)構(gòu)成:
1、蓄電池充電和容量顯示,充放電控制。
2、具備對(duì)蓄電池的智能化管理和充電溫度補(bǔ)償(選擇項(xiàng))。
3、保護(hù)功能更加完善;具備過(guò)充、過(guò)放和過(guò)壓保護(hù)、過(guò)載和短路保護(hù)、充電接反保護(hù)、蓄電池開路保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)。
4、CIFC系統(tǒng)穩(wěn)定技術(shù)設(shè)計(jì),蓄電池工作在均衡充電模式下。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、輸出電壓、電流及輸出功率采用了柔性控制技術(shù),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了精確的功率分配,并采用了風(fēng)機(jī)輔助啟動(dòng)功能和異常保護(hù)功能。
5、電池反接保護(hù):蓄電池“+”“-”極性接反,斷路器關(guān)斷,糾正后可繼續(xù)使用。
6、太陽(yáng)能電池反接保護(hù):太陽(yáng)能電池“+”“-”極性接反,糾正后可繼續(xù)使用。
7、負(fù)載過(guò)流及短路保護(hù):負(fù)載電流超過(guò)額定電流或負(fù)載短路后,斷路器關(guān)斷,減小負(fù)載后可 繼續(xù)使用。
8、電池開路保護(hù):萬(wàn)一蓄電池開路,若在風(fēng)力發(fā)電機(jī)/太陽(yáng)能電池正常充電時(shí),控制器將關(guān)斷負(fù)載,以保證負(fù)載不被損傷,若風(fēng)力發(fā)電機(jī)/太陽(yáng)能電池不充電時(shí),控制器由于自身得不到電力,不會(huì)有任何動(dòng)作。
9、過(guò)充保護(hù):充電電壓高于保護(hù)電壓(2.4V/單節(jié))時(shí),自動(dòng)關(guān)斷對(duì)蓄電池充電;此后當(dāng)電壓掉至維護(hù)電壓(2.3V/單節(jié))時(shí),蓄電池進(jìn)入浮充狀態(tài),當(dāng)?shù)陀诨謴?fù)電壓(2.2V/單節(jié))后浮充關(guān)閉,進(jìn)入均充狀態(tài)。過(guò)充保護(hù)恢復(fù)點(diǎn)電壓和浮充電壓均有溫度補(bǔ)償。
10、蓄電池電壓低于保護(hù)電壓時(shí),控制器自動(dòng)關(guān)閉輸出以保護(hù)蓄電池不受損壞。
11、過(guò)壓保護(hù):當(dāng)電壓過(guò)高時(shí),自動(dòng)關(guān)閉輸出,保護(hù)電器不受損壞。過(guò)充、過(guò)放、過(guò)壓保護(hù)均延時(shí)動(dòng)作,防止誤動(dòng)作。 風(fēng)機(jī)輔助啟動(dòng)功能和異常保護(hù)功能。
風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)臺(tái)

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置

輸入電源:AC380V±10% 50Hz (三相五線制)和AC380V±10%(單相三線)輸入功率:<2KW
4、1、充電單元 
 工作電壓:12VDC
 風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率:400W ,峰值功率:600W
 充電方式:PWM脈寬調(diào)制
 充電最大電流 35A
 過(guò)放保護(hù)電壓 11V 
 過(guò)放恢復(fù)電壓 12.6V
 輸出保護(hù)電壓 16V
 卸載開始電壓(出廠值)15.5V
 卸載開始電流(出廠值) 15A
 保護(hù)功能:蓄電池過(guò)充電、蓄電池過(guò)放電、蓄電反接、負(fù)載超載、防雷、風(fēng)機(jī)限流、風(fēng)機(jī)自動(dòng)剎車和手動(dòng)剎車。
 模擬風(fēng)洞電壓:380VAC  三相五線
 模擬風(fēng)洞功率:2.2KW
 風(fēng)量:28600,風(fēng)壓:320pa
光能
 光伏模塊功率:?jiǎn)尉?5Wp 4組,采用拱形形狀,上面有6組模擬太陽(yáng)燈,實(shí)現(xiàn)晨日、晌午、午日、下午、傍晚等日光模擬。
 光伏模塊輸出工作電壓:17.5VDC
 光伏模塊工作電流:4.86A
 模擬光源模塊:2000W
4、2、電力蓄能單元(機(jī)內(nèi))
 蓄電池類型:免維護(hù)膠體蓄電池
 蓄電池組容量:12V/100Ah
 蓄電池?cái)?shù)量: 2個(gè)
4、3、DC-AC逆變單元(機(jī)內(nèi))
離網(wǎng)模塊
 直流輸入電壓:10.8~16VDC
 額定蔬出功率:1000W  由客戶選擇
 輸出電壓:110/220VAC,(帶市電切換功能)
 頻率范圍:50Hz
 輸出波形:純正弦波
 工作效率:90%
 功率因數(shù):>0.9
 波形失真率≤5% 
 工作環(huán)境:溫度-20℃~50℃
 相對(duì)濕度:﹤90﹪(25℃)
 保護(hù)功能:極性反接、短路、過(guò)熱、超載保護(hù)
 所發(fā)電能可實(shí)現(xiàn)與家用電器產(chǎn)品無(wú)縫連接,保護(hù)功能齊全,電器包含(液晶電視、洗衣機(jī)、電冰箱、電飯煲等家用電器產(chǎn)品)
4、4、并網(wǎng)模塊
4、4、1. 6級(jí)功率搜索功能
   在自動(dòng)調(diào)整的過(guò)程中,會(huì)看到LOW燈不停的閃爍,功率會(huì)由0作為起點(diǎn),向最大功率點(diǎn)加大輸出功率,重啟最多為6次,然后進(jìn)入功率鎖定狀態(tài),鎖定時(shí)ST燈長(zhǎng)亮。
在進(jìn)行6級(jí)功率搜索程序時(shí),所需的時(shí)間為10分鐘。
4、4、2.寬電壓輸入(15-62VDC)
 DC電壓輸入:180-450VDC
4、4、3.二級(jí)功率變壓轉(zhuǎn)換
 高頻雙向并網(wǎng),單向并網(wǎng)功能
 高頻直接調(diào)制,AC半波合成
 雙向并網(wǎng)方式:直接負(fù)載消耗,逆向傳輸AC電流
 單向并網(wǎng)方式:直接負(fù)載消耗,禁止逆向傳輸AC電流
4、4、4. 多頻率輸出功能,可適用于50Hz/60Hz頻率的AC交流電
 頻率范圍:45Hz~63Hz
 直接連接到太陽(yáng)能電池板(不需要連接電池)
4、4、5. 采用了精確的動(dòng)態(tài)壓差型MPPT功能、APL功能,自動(dòng)把太陽(yáng)能板的功率調(diào)整到最大輸出,只需將太陽(yáng)能板直接連接到并網(wǎng)逆變器上,無(wú)需再連接電池。
 壓差型MPPT:精確度為0.1V
 功率鎖定:10W(AC交流輸出)
4、4、6. 交流電0角相高精度自動(dòng)檢測(cè)
   交流電的0角相經(jīng)隔離放大后輸入到MCU進(jìn)行高精度檢測(cè)分析,相移率只有<1%,從而實(shí)現(xiàn)了高精度同相調(diào)制交流電并合輸出功能。
 交流相移:<1%
 過(guò)零保護(hù):0.2VAC
 交流切換:50Hz/60Hz
4、4、7. 同步高頻調(diào)制
   在并網(wǎng)的過(guò)程中,通常是采用同角相并網(wǎng)(即兩交流電的相位差完全等于0時(shí),用開關(guān)將兩交流電并合)而本產(chǎn)品是先將交流電整流為100Hz的半周波交流電,再將本機(jī)產(chǎn)生的高頻電流在電路中與100Hz的半周波交流電產(chǎn)生并合,實(shí)現(xiàn)高頻調(diào)制。
 調(diào)制合成:半波全橋調(diào)制合成(100Hz/120Hz)
 合成方式:MOSFET全橋
 高頻頻率:50KHz
4、4、8. 輸出純正正弦波
 采用SPWM直接產(chǎn)生純正正弦波輸出。
 輸出波形:采用互補(bǔ)PWM推挽,純正正弦波
 生成方式:增強(qiáng)型高速SPWM
4、4、9. 太陽(yáng)光度自動(dòng)感知功能
   最新的光度感知運(yùn)算技術(shù),太陽(yáng)光在太陽(yáng)能電池板上的照射角度、光照強(qiáng)度的不同而產(chǎn)生不同的電流輸出,采用了先進(jìn)的中央處理器運(yùn)算出其不同的光照度,可直接在LCD上顯示出來(lái),可以直觀的看到太陽(yáng)光感的強(qiáng)度單位,使用更為方便。
 光度取樣:功率點(diǎn)取樣。
 高精度AD取樣:積分AD取樣方式
4、4、10. 功率自動(dòng)鎖定(APL)
   在不同的電流強(qiáng)度的波動(dòng)下,就要用到了MPPT功能,當(dāng)MPPT功能調(diào)整到了最大功率點(diǎn)時(shí),本產(chǎn)品自動(dòng)把功率鎖定在最大的功率點(diǎn)上,使輸出的功率更為穩(wěn)定。
 功率鎖定:MPPT的最大取點(diǎn)值
 自動(dòng)適應(yīng)不同的負(fù)載功率因數(shù)
 適應(yīng)于任何的功率負(fù)載。
 恒流,恒功率
4、4、11. 電網(wǎng)有故障時(shí)自動(dòng)關(guān)閉輸出
 當(dāng)市電電網(wǎng)停電或電網(wǎng)有故障時(shí),逆變器會(huì)自動(dòng)關(guān)閉輸出。
4、4、12. 電流限制保護(hù)
 恒定的輸出功率,而不會(huì)出現(xiàn)超載,過(guò)流現(xiàn)象。
4、4、13. 最大功率點(diǎn)追蹤(MPPT)
   電流強(qiáng)度,電壓不停的變化下,如果沒有功率點(diǎn)追蹤的話就會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題,以前一般是采用一個(gè)太陽(yáng)能控制器,本產(chǎn)品采用了高精度的MPPT運(yùn)算功率,自動(dòng)而實(shí)時(shí)的把太陽(yáng)能板的輸出功率調(diào)整在最大的輸出點(diǎn)上,從而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的輸出目的。


太陽(yáng)能板 單晶:100Wp ,每塊17.5VDC、25W,4塊并聯(lián)組成17.5DC,100W,總功率不超過(guò),150W
DC MAX輸入電流 10A
AC MAX輸出功率 100Watt
DC MAX輸入開路電壓 21 VDC
DC輸入工作電壓范圍 10.5~62VDC
最大輸出功率因數(shù) 0.99
DC輸入反壓保護(hù) FUSE
AC輸出電壓范圍 (230V版本:180~260VAC)
AC應(yīng)用頻率范圍 45-53Hz/55Hz~63Hz
輸出總諧波失真 THDIAC <5%
交流電相位差 <0.5%
孤島效應(yīng)保護(hù) VAC;f AC
輸出短路保護(hù) 電流限制
LED顯示方式 功率指示;電壓指示;AC頻率指示;過(guò)壓指示
待機(jī)功耗 <1W
夜間功率 <1W
環(huán)境溫度范圍 -25 ℃~60℃
環(huán)境濕度 0~99%(Indoor Type Design)
電磁兼容 EN50081.part1   EN50082.part1
電網(wǎng)擾動(dòng) EN61000-3-2  安規(guī)EN62109
電網(wǎng)檢測(cè) DIN VDE 1026
 4、5、控制單元
 400W/12V 高性能風(fēng)光互補(bǔ)智能控制器(Zigbee無(wú)線傳輸、RS232串口輸出)
 轉(zhuǎn)速傳感器:0-9999rmp/s  風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)顯示
 溫度傳感器:-10℃~100℃(室外)
4、6、控制柜外形尺寸:740×655×1760(mm)
4、7、太陽(yáng)能電池板外形尺寸:536×477×25(mm)×4塊
4、8、風(fēng)機(jī)及發(fā)電機(jī)組柜外形尺寸:600×600×740(mm)
4、9、工作環(huán)境:溫度-5℃-40℃   濕度:85% 25℃  海拔:4000m
實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
1、太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備、風(fēng)能發(fā)電設(shè)備的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn);
2、太陽(yáng)能控制部分實(shí)驗(yàn)(包括:太陽(yáng)能電池原理、太陽(yáng)能光伏能量轉(zhuǎn)換、環(huán)境對(duì)光伏轉(zhuǎn)換影響、太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)直接負(fù)載、光伏控制型太陽(yáng)能系統(tǒng)發(fā)電、光伏型控制器工作原理、光伏型控制器充放電保護(hù)、太陽(yáng)能系統(tǒng)路燈控制、蓄電池充放電特性及過(guò)壓欠壓保護(hù)、具備對(duì)蓄電池的智能化管理和充電溫度補(bǔ)償和充電溫度補(bǔ)償?shù)龋?br /> 3、風(fēng)力發(fā)電部分實(shí)驗(yàn)(包括:限速機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)原理、限速電控保護(hù)系統(tǒng)原理、風(fēng)與光互補(bǔ)最大功率點(diǎn)跟蹤控制、風(fēng)機(jī)過(guò)功率保護(hù)、不同轉(zhuǎn)速下風(fēng)力發(fā)電曲線、風(fēng)向檢測(cè)、獨(dú)立風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、蓄電池充放電及過(guò)壓欠壓保護(hù)等);
4、并網(wǎng)部分實(shí)驗(yàn)(包括:MPPT(最大功率跟蹤點(diǎn))跟蹤、孤島保護(hù)、通訊控制并/脫網(wǎng)、電網(wǎng)擾動(dòng)、發(fā)電功率測(cè)量、并網(wǎng)原理等);
5、逆變器部分實(shí)驗(yàn)(包括:逆變?cè)、逆變過(guò)載保護(hù)、逆變器與市電互補(bǔ)、逆變器欠過(guò)壓保護(hù)等),系統(tǒng)整體實(shí)驗(yàn)(包括:風(fēng)力發(fā)電與太陽(yáng)發(fā)電相關(guān)測(cè)量技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電與太陽(yáng)能發(fā)電相關(guān)控制技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電與太陽(yáng)能發(fā)相關(guān)變流技術(shù)、太陽(yáng)能發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真、分布式風(fēng)力發(fā)電與太陽(yáng)能發(fā)電互補(bǔ)供電系統(tǒng)控制技術(shù)仿真、并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)用逆變器調(diào)和設(shè)計(jì)仿真等);
6、PLC編程實(shí)驗(yàn),變頻器控制異步電機(jī)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
系統(tǒng)基本配置單

風(fēng)力發(fā)電單元
序號(hào) 名稱 技術(shù)參數(shù) 數(shù)量
1 水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī) 額定功率:400W
輸出(整流)電壓:> +12V
葉片旋轉(zhuǎn)直徑:1.2m
葉片數(shù)量:3個(gè)
葉片材質(zhì):玻璃纖維
啟動(dòng)風(fēng)速:1.5m/s
切入風(fēng)速:3.0m/s
安全風(fēng)速:40 m/s
偏航方式:被動(dòng)式偏航
1
2 風(fēng)速儀 輸出電壓:0-5V
風(fēng)碗數(shù):3個(gè)
1
3 軸流通風(fēng)機(jī) 風(fēng)量:21798m3/h
電壓:380V(由變頻器控制)
全壓:279Pa
頻率:50Hz
功率:2.2Kw
轉(zhuǎn)速:1440r/min
軸流風(fēng)機(jī)支架
軸流風(fēng)機(jī)框罩
1
4 風(fēng)速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
(變頻調(diào)速器)
電    壓:380V
功    率:2.2KW
工作頻率:50Hz
輸出頻率:0-100Hz
1
光伏發(fā)電單元
序號(hào) 名稱 技術(shù)參數(shù) 數(shù)量
1 電池組件 功率:25W
誤差:±5%
輸出電壓:17.2V
輸出電流:1.47A
開路電壓:21.4V
短路電流:1.55A
工作環(huán)境溫度:45℃±2℃
尺寸:430×430×28mm
4
2 追日傳感器 輸出電壓:0-5V
跟蹤精度:1度
結(jié)構(gòu):4電橋
1
3 投射燈 拱形圓弧結(jié)構(gòu)
電壓:220V
頻率:50Hz
電流:1.36A
最大功率:2100W(7個(gè))
7
4 追日機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu):渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)(減速箱)
驅(qū)動(dòng):直流電機(jī)
軸數(shù):雙軸二維
1
風(fēng)力供電單元
序號(hào) 名稱 技術(shù)參數(shù) 數(shù)量
1 電源控制單元 含漏電保護(hù)斷路器,狀態(tài)指示燈、電源插座 1
2 風(fēng)電控制電源單元 含風(fēng)機(jī)輸入開關(guān),交流、直流,狀態(tài)指示燈 1
3 交流輸入單元 電流表: AC 0-20A
電壓表: AC 0-50V
1
4 風(fēng)力供電控制單元 軸流風(fēng)機(jī)控制:給風(fēng)、停止
自動(dòng)控制:?jiǎn)?dòng)、急停
1
5 變頻器 RB-600-2.2KW 1
光伏供電單元
序號(hào) 名稱 技術(shù)參數(shù) 數(shù)量
1 電源控制單元 含漏電保護(hù)斷路器,狀態(tài)指示燈、電源插座 1
2 光伏控制電源單元 含光伏輸入開關(guān),交流、直流,狀態(tài)指示燈 1
3 直流輸入單元 電流表:DC 0-5A
電壓表:DC 0-50V
1
4 光伏供電控制單元 電池板跟蹤方向:東、南、西、北
投光燈控制:燈1~燈7
投光燈運(yùn)動(dòng)方向:東西、西東、停止
自動(dòng)控制:?jiǎn)?dòng)、急停
1
5 PLC S7-200 CPU226 1
6 可調(diào)電阻 范圍:0-1000Ω,無(wú)級(jí)可調(diào)(有刻度) 1
逆變與負(fù)載單元
序號(hào) 名稱 技術(shù)參數(shù) 數(shù)量
1 逆變輸出顯示單元 電流表:AC 0-5A
電壓表:AC 0-500V
1
2 逆變控制電源單元 含漏電保護(hù)斷路器,交流、直流,狀態(tài)指示燈 1
3 離網(wǎng)逆變模塊 輸入電壓:DC12V
輸入電壓范圍:DC9.5V-15.5V
輸出電壓:AC220V±5%
額定輸出電流:1.4A
輸出頻率:50Hz±0.5Hz
額定功率:300VA
輸出波形:正弦波
波形失真:<5%
轉(zhuǎn)換效率:>85%
1
4 并網(wǎng)逆變模塊 輸入電壓:DC12V
輸入電壓范圍:DC10.8V-28V (MPPT)
輸出電壓:AC176V-265±5%
額定輸出電流:1.2A
輸出頻率:45-55Hz±0.5Hz,自動(dòng)調(diào)節(jié)
額定功率:300VA
輸出波形:正弦波
波形失真:<5%
1
5 開關(guān)電源 型號(hào):SY-120-12
輸入電壓:AC 220V
輸出電壓:DC 12V
輸出電流:5A
1
6 交流感性負(fù)載 功率:40W
電壓:AC220V
轉(zhuǎn)速:1350rpm
1
7 交流阻性負(fù)載 白熾燈、0-100W 1
  直流感性負(fù)載 直流減速電機(jī) 1
8 直流阻性負(fù)載 可變電阻器,功率0-100W 1
7 閥控密封式鉛酸蓄電池 容量   12V 100Ah
重量   32kg
尺寸   410mm×172mm×210mm
1
監(jiān)控系統(tǒng)
序號(hào) 名稱 技術(shù)參數(shù) 數(shù)量
1 工控一體機(jī) 4個(gè)串口,含鍵盤鼠標(biāo)(客戶自備) 1
2 監(jiān)控軟件 風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)專用軟件 1
實(shí)驗(yàn)柜
序號(hào) 名稱 技術(shù)參數(shù) 數(shù)量
1 標(biāo)準(zhǔn)控制柜 豎式網(wǎng)孔板基本結(jié)構(gòu):下方為工具箱+4個(gè)輪子,上方為豎式網(wǎng)孔板
尺寸:700(長(zhǎng))×700(寬×1600(高)
外框架構(gòu)成:A3冷軋板鈑金噴塑;
監(jiān)控面板配有推拉式抽屜;
控制柜底部裝有滑輪。
4
2 微軟操作系統(tǒng)軟件   1
3 通訊電纜   1
4 操作手冊(cè) 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)操作手冊(cè)  
 

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