一、概述

風(fēng)光儲(chǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)-是集風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能于一體的新型教學(xué)演示及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)?？赏瓿娠L(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、風(fēng)光互補(bǔ)混合發(fā)電及儲(chǔ)能、電源管理相關(guān)實(shí)驗(yàn)及教學(xué)演示。系統(tǒng)主要提供于職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以太陽(yáng)能發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)?？梢詭椭鷮W(xué)生，進(jìn)一步理解風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站整個(gè)系統(tǒng)的原理學(xué)習(xí)并探討工程實(shí)際應(yīng)用技能。
二、系統(tǒng)特點(diǎn)：
1）系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)集成了室內(nèi)溫/濕度，風(fēng)速、風(fēng)向等測(cè)量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
2）系統(tǒng)功率模塊采用數(shù)字DSP技術(shù)，對(duì)蓄電池充放電進(jìn)行全智能化的管理。
3）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。
4）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(dāng)前工作狀態(tài)。
5）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。
6）風(fēng)光互補(bǔ)儲(chǔ)能發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓實(shí)訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動(dòng)，使用簡(jiǎn)便、無噪音、無污染。
7）系統(tǒng)監(jiān)控柜集成高性能一體計(jì)算機(jī)，可監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、并將運(yùn)行數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存或打印
8）實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板設(shè)置有切換開關(guān)（按鈕）可實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)、并網(wǎng)兩種模式自由切換
三、技術(shù)參數(shù)：
（一）太陽(yáng)能電池組件
1、抗鹽霧和氨腐蝕等國(guó)際測(cè)試；
2、可承受風(fēng)壓2400Pa,雪壓7200Pa；
3、優(yōu)秀的弱光環(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(hào)：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(diǎn)的工作電壓（V）：28.1
最大功率點(diǎn)的工作電流（Ａ）：6.7
轉(zhuǎn)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(zhǎng)×寬×高）：1650×990×40mm
重量：19.1kg
框架：陽(yáng)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(fù)合薄膜
太陽(yáng)能電池片：6×10片多晶硅太陽(yáng)能電池片（156mm×156mm）
接線盒
（1）6個(gè)旁路二極管
（2）絕緣材料：PPO
（3）防水等級(jí)：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(hù)等級(jí)：IP67
（9）安全等級(jí)：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(zhǎng)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(fù)荷：7200pa
（二）太陽(yáng)能組件固定支架系統(tǒng)：
 支架設(shè)計(jì)容量為1KW，采用標(biāo)準(zhǔn)工程件，鍍鋅方鋼，鍍鋅C型鋼，10塊100Wp太陽(yáng)能光伏組件，固定于C型鋼架上，與室外陽(yáng)臺(tái)相結(jié)合，為保護(hù)實(shí)驗(yàn)過程中的安全，該系統(tǒng)采用10塊串聯(lián)方式連接。
（三）風(fēng)力發(fā)電機(jī)：
（1）額定功率：500(W)
（2）額定電壓：48(V)?額定電流：10.7（A）
（3）風(fēng)輪直徑：1.65(m)
（4）啟動(dòng)風(fēng)速：2.5(m/s)
（5）額定風(fēng)速：9.6(m/s)
（6）安全風(fēng)速：35(m/s)
（7）工作形式：永磁同步發(fā)電機(jī)
風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時(shí)針
風(fēng)葉數(shù)量：3（片） 
風(fēng)葉材料：玻璃增強(qiáng)聚丙烯材料
電機(jī)材料：鋁合金
（四）模擬風(fēng)洞模塊
（1）風(fēng)量：32073 mз/h?風(fēng)壓：388Pa
（2）轉(zhuǎn)速：1440 r/min
（3）功率：2.2kW
（4）可調(diào)風(fēng)速：0～13級(jí)連續(xù)可調(diào)
（五）風(fēng)光互補(bǔ)智能型控制器    
（1）工作電壓：48VDC
（2）充電功率Pmax：1200W
（3）適用光伏功率Pmax：500W
（4）適用風(fēng)機(jī)功率Pmax：550W
（5）充電方式：PWM脈寬調(diào)制
（6）充電最大電流 25A
（7）過放保護(hù)電壓 40.2V  
（8）過放恢復(fù)電壓 46.6V
（9）輸出保護(hù)電壓 66V  
（10）卸載開始電壓（出廠值）62V
（11）卸載開始電流（出廠值） 20A
（12）控制器設(shè)有蓄電池過充、過放電保護(hù)、蓄電池開路保護(hù)、負(fù)載過電壓保護(hù)、夜間防反充電保護(hù)、輸出短路保護(hù)、欠壓和過壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償功能；
（六）離網(wǎng)逆變電源
（1）直流輸入電壓：48VDC
（2）額定蔬出功率：1000W
（3）輸出電壓：220VAC
（4）輸出波形：純正弦波
（5）輸出頻率：50Hz
（6）工作效率：85%
（7）功率因數(shù)：>0.88
（8）波形失真率≤5%
（9）工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
（10）相對(duì)濕度：﹤90﹪（25℃）?保護(hù)功能：極性反接、短路、過熱、過載保護(hù)
（10）其它功能：交直流切換功能、光伏發(fā)電及供電優(yōu)先，儲(chǔ)能電池耗盡后切換到市電供電 
（七）同步并網(wǎng)逆變電源
（1）AC標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC
（2）AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
（3）并網(wǎng)輸出功率：600W
（4）輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%
（5）相位差：<1%
（6）孤島效應(yīng)保護(hù)：VAC;f AC
（7）輸出短路保護(hù)：限流
（8）顯示方式：LED?待機(jī)功耗： <2W    
（9）夜間功耗：<1W
（10）環(huán)境溫度范圍：-25℃～60℃
（11）環(huán)境濕度： 0～99%(Indoor Type Design) 
（八）測(cè)風(fēng)系統(tǒng)
（1）測(cè)量范圍：風(fēng)速：0～60m/s  風(fēng)向：0～360°
（2）精度：±0.1m/s ± 3°  
（3）工作電源：AC 220V±20% 50HZ，DC12V、5V或其他供電。
（4）記錄間隔：1分鐘～240分鐘連續(xù)可設(shè)置
（5）內(nèi)部存儲(chǔ)：4M bit
（6）通訊接口：RS-232/485/USB通訊
（7）環(huán)境溫度：-40℃～50℃  
（8）轉(zhuǎn)速傳感器：0～5000 風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)顯示（室內(nèi)） 
（九）數(shù)字電壓、電流、功率因數(shù)表、溫濕度表
（1）直流電壓表：0-200V×3只
（2）交流電流表：5A×1只
（3）交流電壓表：0-500V、交流電流表5A各一只
（4）交流電能計(jì)量模塊：電參數(shù)測(cè)量、運(yùn)行時(shí)間、超載報(bào)警、功率報(bào)警門限預(yù)置、掉電數(shù)據(jù)保存
（5）溫度、濕度表:溫度測(cè)量范圍：-50℃-+70℃  濕度測(cè)量范圍：20%-90% 
（十）蓄電池
（1）單體電壓：12V
（2）過充保護(hù)電壓：14.8V
（3）截至放電電壓：10.5V
（4）單體容量：100AH
（5）采用4節(jié)串聯(lián)連接方式，組串后電池組電壓48V 
（十一）環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊技術(shù)指標(biāo)
含有照度計(jì)、溫度表、濕度表，單片機(jī)時(shí)鐘系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間的顯示 
（十二）工控一體機(jī)
（1）CPU:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器
（2）主板:Intel M11工控固態(tài)節(jié)能主板
（3）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。
（4）硬盤:24G SSD固態(tài)硬盤
（5）顯卡:集成Intel HD Graphics核心顯卡,提供VGA、LVDS、雙HDMI顯示輸出,LVDS支（7）持雙通道24bit,支持單獨(dú)顯示、雙顯復(fù)制、雙顯擴(kuò)展。
（8）聲卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器
（9）網(wǎng)卡:集成1個(gè)RTL千兆網(wǎng)卡,支持網(wǎng)絡(luò)喚醒、PXE功能。
（10）電源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，全球通用）
（11）顯示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600
（12）觸摸屏:中國(guó)臺(tái)灣軍工Touchkit 4線觸摸屏，透光率高；性能穩(wěn)定，觸摸靈敏
（13）整機(jī)接口:4* USB 2.0接口,其中兩個(gè)可支持USB3.0(需定制)，
（14）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)
（15）2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口  
系統(tǒng)狀態(tài)：
（1）輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線顯示
（2）輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線顯示
（3）蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線顯示
（十三）負(fù)載單元
1、直流負(fù)載五組。（感性負(fù)載3組，阻性負(fù)載2組）  
1）感性負(fù)載有：直流風(fēng)扇、直流電機(jī)、蜂鳴器  
2）阻性負(fù)載有：交通燈、LED燈
2、AC220V交流負(fù)載四組。（感性負(fù)載1組，阻性負(fù)載3組）  
1）感性負(fù)載有：220V直流風(fēng)扇  
2）阻性負(fù)載：220V交通燈.220V 3WLED燈、220V28WLED燈
3、可調(diào)穩(wěn)壓電源（0-30V，0-2A）。
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。

四、風(fēng)光儲(chǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)可完成的實(shí)驗(yàn)課目及內(nèi)容：
 實(shí)驗(yàn)一：風(fēng)光互補(bǔ)智能控制實(shí)驗(yàn)
1、控制器充、放電保護(hù)實(shí)驗(yàn)
2、運(yùn)行過程蓄電池電壓、電流測(cè)量實(shí)驗(yàn)
3、蓄電池電量估測(cè)實(shí)驗(yàn)
4、控制器環(huán)境溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)
5、控制器光控-時(shí)控輸出實(shí)驗(yàn)
6、光伏發(fā)電對(duì)儲(chǔ)能電池充電實(shí)驗(yàn)
7、風(fēng)力發(fā)電對(duì)儲(chǔ)能電池充電實(shí)驗(yàn)
8、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電對(duì)儲(chǔ)能電池充電檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)   
實(shí)驗(yàn)二：離、并網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)
1、逆變器的工作原理分析實(shí)驗(yàn)；
2、輸出電壓、電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)；
3、最大輸出功率的估算實(shí)驗(yàn)；
4、過載或短路保護(hù)演示實(shí)驗(yàn)；
5、輸入電壓防反接演示實(shí)驗(yàn)；
6、輸入電壓范圍測(cè)試實(shí)驗(yàn)；
7、轉(zhuǎn)換效率計(jì)算實(shí)驗(yàn)；
8、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與離網(wǎng)逆變匹配對(duì)接實(shí)驗(yàn)
9、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與并網(wǎng)逆變匹配對(duì)接實(shí)驗(yàn)   
實(shí)驗(yàn)三：風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程與風(fēng)能量變換演示實(shí)驗(yàn)
1、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實(shí)驗(yàn)
2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)
4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)
5、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)
6、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)
7、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實(shí)驗(yàn)
8、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實(shí)驗(yàn)
9、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實(shí)驗(yàn)
10、變頻器調(diào)速實(shí)驗(yàn)