風(fēng)光互補(bǔ)離(并)網(wǎng)發(fā)電實(shí)訓(xùn)裝置主要由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能光伏電池組、控制器、蓄電池、逆變器、交流直流負(fù)載、開關(guān)控制模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、儀表顯示等部分組成，通過觸摸屏和變頻器作為控制核心，帶有A/D、D/A模塊、模擬量輸入/輸出模塊、交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)。系統(tǒng)于風(fēng)能發(fā)電、光伏發(fā)電為一體的教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)；各系統(tǒng)通過連接電纜進(jìn)行連接，形成一套可完成風(fēng)力及光伏發(fā)電、同步并網(wǎng)、離網(wǎng)電源的實(shí)驗(yàn)及教學(xué)演示。幫助學(xué)生理解太陽能并網(wǎng)、離網(wǎng)及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的原理，從而起到學(xué)習(xí)工程實(shí)際應(yīng)用技能的作用。主要面向職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以風(fēng)力發(fā)電和太陽能離網(wǎng)、并網(wǎng)發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)。

一、主要技術(shù)規(guī)格參數(shù)：

1、系統(tǒng)規(guī)格

系統(tǒng)電壓：DC12V，AC220V/50Hz

系統(tǒng)最電流：50A

系統(tǒng)功率：600W

2、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(shí)現(xiàn)太陽能電池板的并接方式和串接方式，進(jìn)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：多晶硅

輸出功率：100W

開路電壓：21.24V

工作電壓：17.5V

短路電流：5.56A

模擬光源：1-2KW 鹵素?zé)?/span>

3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)

額定功率：300(W)

額定電壓：12(V)

額定電流：33.3

風(fēng)輪直徑：1.65(m)

啟動風(fēng)速：2.5(m/s)

額定風(fēng)速：9.6(m/s)

安全風(fēng)速：35(m/s)

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

4、模擬風(fēng)洞模塊

風(fēng)量：32073 m^з/h

風(fēng)壓：288Pa

轉(zhuǎn)速：1440 r/min

功率：2.2kW     

可調(diào)風(fēng)速：0～13級連續(xù)可調(diào)

5、風(fēng)光控制器系統(tǒng)：

工作電壓：12VDC

充電功率Pmax ：600W 

光伏功率Pmax ：150W

風(fēng)機(jī)功率Pmax ：450W

充電方式：PWM脈寬調(diào)制

充電電流 35A

過放保護(hù)電壓 11V  

過放恢復(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

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)、電池接反保護(hù)、欠壓和過壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償、光控開關(guān)功能；

負(fù)載為100W以下的12V直流負(fù)載，控制單元一通道為常開輸出，另一通道為多類定時(shí)輸出（光控開、光控關(guān)，定時(shí)開、定時(shí)關(guān)，）。

使用32們高速單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)智能控制，自動識別12/24V系統(tǒng)。 采用串聯(lián)式PWM充電控制方式，使充電回路的電壓損失較原二極管充電方式降低一半，充電效率較非PWM高3－6%;過放恢復(fù)的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式有利于提高蓄電池壽命。

多種保護(hù)功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護(hù)、太陽能電池組件短路保護(hù)，具有自動恢的輸出過流保護(hù)功能，輸出短路保護(hù)功能。

具有豐富的工作模式，如光控，光控＋定時(shí)，通用控制等模式。

5、并網(wǎng)逆變器

輸出電壓：AC 180-260V

工作電壓：10.8 - 28V，

額定輸出功率≥400W

輸出波形：正弦波(失真度≤3﹪)

輸出頻率：47-55Hz，

LED方式顯示工作狀態(tài)，

并網(wǎng)逆變器具有DC－DC和DC－AC兩級能量變換的結(jié)構(gòu)。DC－DC變換環(huán)節(jié)調(diào)整光伏陣列的工作點(diǎn)使其跟蹤最大功率點(diǎn)；DC－AC逆變環(huán)節(jié)主要使輸出電流與電網(wǎng)電壓同相位，同時(shí)獲得單位功率因數(shù)。

6、離網(wǎng)逆變器

直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選

額定蔬出功率：300W

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(hù)功能：極性反接、短路、過熱、過載保護(hù)

具有輸出短路、過溫、過載、欠壓保護(hù)及保護(hù)具有自動恢復(fù)功能，采用風(fēng)機(jī)冷卻方式，輸入輸出隔離設(shè)計(jì)，能快速并行啟動電容、電感負(fù)載，三色指示燈顯示，輸入電壓,輸出電壓，負(fù)載水準(zhǔn)和故障情形，負(fù)載控制風(fēng)扇冷卻，過壓/欠壓/短路/過載/超溫保護(hù)

7、監(jiān)控系統(tǒng)（工業(yè)觸摸屏）

尺寸(英寸) 10.2

液晶屏：TFT液晶顯示，LED背光

顯示顏色：真彩，65535色

分辨率：800×480

液晶屏亮度：200cd/㎡

觸摸屏：電阻式

供電電源：24VDC

額定功率：5W

CPU主板：ARM CPU，400MHz

內(nèi)存：64M

存儲設(shè)備：128M FLASH

組態(tài)軟件：MCGS嵌入式組態(tài)軟件（運(yùn)行版）

環(huán)境條件

工作溫度：0℃~45℃

工作濕度：5%~90%

儲存溫度：-10℃~60℃

振動頻率：10-57Hz 57-150Hz

振動加速度：0.075mm 9.8 m/s2

振動掃頻速率：Oct/min ≤1

產(chǎn)品規(guī)格

結(jié)構(gòu)：工業(yè)塑料結(jié)構(gòu)

顏色：工業(yè)灰

面板尺寸：226.5mm×163mm

機(jī)柜開孔：215mm×152mm

外部接口：

串口：1×RS232、1×RS485

USB ：1主1從

8、其它

系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)的備用電源（2路0-30V/2A直流可調(diào)穩(wěn)壓電源）；

有市電互補(bǔ)切換

LED恒流驅(qū)動

提供并網(wǎng)、離網(wǎng)逆變器實(shí)套件

 設(shè)置電壓模塊，確保實(shí)驗(yàn)過程的安全；

可變電阻，電阻值調(diào)整范圍為0～999kΩ

DC/DC：5個(gè)DC/DC電源模塊

支援外接PC計(jì)算機(jī)量測太陽能電池I-V特性曲線(VB軟件or LabView)

9、電表規(guī)格：

電流表：× 2個(gè)，DC20A， 顯示模式︰0.5"LCD液晶顯示

電壓表：× 2個(gè)，DC50V，顯示模式︰0.5"LCD液晶顯示

電流表：× 2個(gè)，AC5A， 顯示模式︰0.5"LCD液晶顯示

電壓表：× 2個(gè)，AC220V，顯示模式︰0.5"LCD液晶顯示

溫度表：× 1個(gè)，0～99.9℃

多功能網(wǎng)絡(luò)電參數(shù)表：×1個(gè)，AC220V，顯示模式︰0.5"LCD液晶顯示，包含RS485，RS232通訊功能，

10、負(fù)載：

直流負(fù)載

風(fēng)扇：×1個(gè)，額定電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W

交通燈：2組(R,G,B)，額定電壓：12V，工作電流：0.25A，功率：3W

LED燈：1組

交流負(fù)載

節(jié)能燈：×1個(gè)，額定電壓：220V，工作電流：0.15 A

馬達(dá)：×1個(gè)，額定電壓：220V，工作電流：0.2

11、電池：

太陽能專用閥控式密封膠體蓄電池，額定電壓：12V，額定容量(55Ah),充電方法（恒壓）；

具有如下特點(diǎn)：自放電率低，使用壽命長，深放電能力強(qiáng)，充電效率高，工作溫度范圍寬。

12、系統(tǒng)外形尺寸；長1200×寬780×高1800（㎜）附滾輪方便推動至戶外教學(xué)。

二、風(fēng)光互補(bǔ)離(并)網(wǎng)發(fā)電實(shí)訓(xùn)裝置-實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1、太陽光電實(shí)習(xí)教學(xué)模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：  

實(shí)驗(yàn)一 太陽能電池發(fā)電原理實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1-1 太陽能光電板能量轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1-2 環(huán)境對光電轉(zhuǎn)換影響實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二 太陽能電池光電系統(tǒng)直接負(fù)載實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)三 光電控制型太陽能系統(tǒng)發(fā)電實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)3-1 光電型控制單元工作原理實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)3-2 光電型控制單元充放電保護(hù)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)四 交通警示燈模塊設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)五 太陽能系統(tǒng)負(fù)載實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)六 綜合實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)七 太陽能電池基本特性測試實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)八 外部擴(kuò)充DC轉(zhuǎn)AC外接電器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)九 單晶太陽能電池I-V特性曲線實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十 離網(wǎng)逆變器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十一 離網(wǎng)逆變器工作特性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十二 離網(wǎng)逆變器帶載及保護(hù)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十三 并網(wǎng)逆變器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十四 并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

2、風(fēng)力電實(shí)習(xí)教學(xué)模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)一、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)三、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)四、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)五、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)六、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)七、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)八、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)九、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與與出功率關(guān)系實(shí)驗(yàn)

3、觸摸屏實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)一 組態(tài)軟件應(yīng)用及界面設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)二 上傳、下載文件

實(shí)驗(yàn)三 曲線圖、柱狀圖、圓形圖、動態(tài)圖

實(shí)驗(yàn)四 數(shù)字輸入和文數(shù)字顯示

實(shí)驗(yàn)五 歷史資料顯示

實(shí)驗(yàn)六 系統(tǒng)控制讀寫

實(shí)驗(yàn)七 控制系統(tǒng)中觸摸屏的畫面

實(shí)驗(yàn)八 狀態(tài)圖

三、系統(tǒng)基本配置單