一、產(chǎn)品概述
  風光電互補發(fā)電綜合實訓(xùn)系統(tǒng)是集于太陽能發(fā)電及風力發(fā)電為一體的新型教學(xué)演示實驗系統(tǒng)。風光電互補發(fā)電綜合實訓(xùn)系統(tǒng)可完成風力發(fā)電和太陽能發(fā)電及基站的供電及并網(wǎng)逆變電源系統(tǒng)集成的相關(guān)實驗及教學(xué)演示。
1.1系統(tǒng)主要應(yīng)用范圍
風光電互補發(fā)電綜合實訓(xùn)系統(tǒng)主要提供于職高、大學(xué)、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(xùn)?？梢詭椭鷮W(xué)生，進一步理解風光互補發(fā)電站整個系統(tǒng)的原理學(xué)習(xí)并探討工程實際應(yīng)用技能。

1.2產(chǎn)品特點
? 系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)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)采用32位數(shù)字化DSP技術(shù)，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，讓用戶了解當前系統(tǒng)工作狀態(tài)。
? 系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流220V純正弦波交流電能。
? 風光互補發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓實訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。
? 系統(tǒng)監(jiān)控柜集成高性能工控一體計算機，可監(jiān)控系統(tǒng)運行參數(shù)、將運行數(shù)據(jù)長期保存或打印

二、技術(shù)參數(shù)
  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(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。
? 電池板：單晶硅/多晶硅
? 最大輸出功率：4*10W
? 開路電壓：21.24V（并聯(lián)），4*21.24V（串聯(lián)）
? 短路電流：4*0.75A（并聯(lián)），0.57A（串聯(lián)）
  2.2、自動跟蹤單元
? 跟蹤方式：雙軸全自動跟蹤； 精度：±0.5°
? 水平回轉(zhuǎn)角度：360° ；俯仰角度：180°
? 控制器供電電源：DC 12V
? 電機供電電源：DC 12V
? 模擬太陽燈：飛利浦Q135/500W
  2.3、風力發(fā)電機
? 額定功率：300(W)
? 額定電壓：12/24(V)
? 額定電流：33.3/16.7（A）
? 風輪直徑：1.65(m)
? 啟動風速：1.5(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(zhuǎn)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(zhuǎn)速：1440 r/min
? 功率：5.5kW    
? 可調(diào)風速：0～13級連續(xù)可
  2.5、風光互補控制器規(guī)格    
? 工作電壓：12/24VDC訂貨前確認
? 充電功率Pmax ：1000W
? 光伏功率Pmax ：350W
? 風機功率Pmax ：550W
? 充電方式：PWM脈寬調(diào)制
? 充電最大電流 35A
? 過放保護電壓 11V 
? 過放恢復(fù)電壓 12.6V
? 輸出保護電壓 16V 
? 卸載開始電壓（出廠值）15.5V
? 卸載開始電流（出廠值） 15A
? 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；
? 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)，）。
  2.6、離網(wǎng)逆變電源
? 直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選
? 額定蔬出功率：300W/功率根據(jù)客戶要求訂制
? 輸出電壓：110/220VAC
? 輸出波形：純正弦波
? 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
  2.7、同步并網(wǎng)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(wǎng)輸出功率：400W
? 輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%
? 相 位 差： <1%
? 孤島效應(yīng)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(shè)置
? 內(nèi)部存儲：  4M bit
? 通訊接口：  RS-232/485/USB通訊
? 環(huán)境溫度：   -40℃～50℃  
? 轉(zhuǎn)速傳感器：0～5000 風力發(fā)電機轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)） 
  2.9、照度計
? 量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動切換量程。
  2.10、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(yù)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%
  2.11、蓄電池容量55Ah、電壓12V × 2只
  2.12、環(huán)境監(jiān)測模塊技術(shù)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
  2.13、10寸工控一體機，帶觸摸功能
? C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器
? 主 板:Intel M11工控固態(tài)節(jié)能主板
? 內(nèi) 存:1G DDR3 1333超高速內(nèi)存,支持1333/1066MHz內(nèi)存,最大可支持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(fù)制、雙顯擴展。
? 聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器
? 網(wǎng) 卡:集成1個RTL千兆網(wǎng)卡,支持網(wǎng)絡(luò)喚醒、PXE功能。
? 電 源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，全球通用）
? 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(wǎng)絡(luò)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)：
   太陽能控制器（帶報警功能）：
? 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


2.14、負載單元
（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、220V28WLED燈
（3）可調(diào)穩(wěn)壓電源（0-12V，0-1A）。
根據(jù)要求可升級為0-30V、0-5A的可調(diào)恒壓恒流穩(wěn)壓電源。
（4）可調(diào)電阻箱技術(shù)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(shè)備提供5V直流穩(wěn)壓電源。
（6）電子負載
（7）液晶電視，實驗臺配置17寸寬屏液晶電視，供實驗臺實驗及他用。

三、可完成的實驗內(nèi)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(zhuǎn)換效率測量實驗
1-7、開路電壓與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗
1-8、短路電流與相對光強的函數(shù)關(guān)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(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
1-13、并聯(lián)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(lián)開路電壓測試實驗
1-16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗
1-17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗
1-18、太陽能電池板的并聯(lián)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(tǒng)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(zhuǎn)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(gòu)接線實訓(xùn)
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(yīng)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(zhuǎn)換效率計算實驗；
    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(chǔ)理論原理性實驗
7-2、風力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗
7-3、風力發(fā)電控制技術(shù)實驗
7-4、風力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
7-5、風力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗
7-6、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗
7-7、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗
7-8、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實驗
7-9、風速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實驗
7-10、變頻器調(diào)速實驗

四、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400W	1	臺
2	風速傳感器	輸入電壓5V 碼盤結(jié)構(gòu)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5.5KW,額定電壓380V額定轉(zhuǎn)速1440r/min	1	臺
5	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℃	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(shù)測量、運行時間、超載報警 功率報警門限預(yù)置、掉電數(shù)據(jù)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12VDC 輸出電壓220VAC 額定功率300W	1	臺
12	開關(guān)電源	輸出電壓12V  輸出電流10A	1	只
13	模擬太陽燈	500W 250VAC 50HZ/60HZ	5	套
14	直流感性負載	風扇、電機、蜂鳴器  電壓12V	1	套
15	直流阻性負載	交通燈、LED燈、電阻箱  電壓12V	1	套
16	交流感性負載	風扇  電壓AC220V	1	套
17	交流阻性負載	LED燈  路燈模組  交通燈 電壓AC220V	1	套
18	變頻器	額定功率5.5KW 額定電壓380VAC	1	臺
19	光電傳感器	8 ～ 36V	1	只
20	直流減速電機	12V	1	只
21	時間、溫度模塊	-20～+100℃  時間、溫度、濕度、鬧鐘	1	只
22	工控一體機		1	臺
23	船型開關(guān)		5	只
24	按  鈕		3	只
25	儲能蓄電池	12V 55AH	2	只
26	控制柜、監(jiān)控柜	700mm*600mm*1750mm	2	臺	凈尺寸