TW-SNY31 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電測(cè)量教學(xué)系統(tǒng)

能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活必須的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。在過(guò)去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然氣等化石燃料基礎(chǔ)上的能源體系極大的推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展。但是人類(lèi)在使用化石燃料的同時(shí)，也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)系統(tǒng)破壞。近年來(lái)，世界各國(guó)逐漸認(rèn)識(shí)到能源對(duì)人類(lèi)的重要性，更認(rèn)識(shí)到常規(guī)能源利用過(guò)程中對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的破壞。各國(guó)紛紛開(kāi)始根據(jù)國(guó)情，治理和緩解已經(jīng)惡化的環(huán)境，并把可再生、無(wú)污染的新能源的開(kāi)發(fā)利用作為可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是利用風(fēng)能和太陽(yáng)能資源的互補(bǔ)性，具有較高性?xún)r(jià)比的一種新型能源發(fā)電系統(tǒng)，具有很好的應(yīng)用前景。

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電測(cè)量系統(tǒng)主要由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽(yáng)能光伏電池組、控制器、蓄電池、逆變器、交流直流負(fù)載、開(kāi)關(guān)控制模塊、環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊、儀表顯示等部分組成，通過(guò)PLC控制、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(guò)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(yáng)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。

應(yīng)用范圍：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(yáng)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)最大電壓：DC12V，AC220V/50Hz

?系統(tǒng)最大電流：50A

?系統(tǒng)最大功率：600W

2、太陽(yáng)能電池板

太陽(yáng)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(yáng)能電池板組建，可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)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(yáng)能電池板組網(wǎng)方式。

?電池板：多晶硅

?最大輸出功率：100W

?開(kāi)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(dòng)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 mз/h

?風(fēng)壓：288Pa

?轉(zhuǎn)速：1440 r/min

?功率：2.2kW

可調(diào)風(fēng)速：0～13級(jí)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(kāi)始電壓（出廠(chǎng)值）15.5V

?卸載開(kāi)始電流（出廠(chǎng)值） 15A

?控制器設(shè)有蓄電池過(guò)充、過(guò)放電保護(hù)、蓄電池開(kāi)路保護(hù)、負(fù)載過(guò)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(guò)壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償、光控開(kāi)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(kāi)輸出，另一通道為多類(lèi)定時(shí)輸出（光控開(kāi)、光控關(guān)，定時(shí)開(kāi)、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(dòng)識(shí)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(guò)放恢復(fù)的提升充電，正常的直充，浮充自動(dòng)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(guò)、欠壓保護(hù)、太陽(yáng)能電池組件短路保護(hù)，具有自動(dòng)恢的輸出過(guò)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。

6、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(jí)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)。

7、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(duì)濕度：﹤90﹪（25℃）

?保護(hù)功能：極性反接、短路、過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)

具有輸出短路、過(guò)溫、過(guò)載、欠壓保護(hù)及保護(hù)具有自動(dòng)恢復(fù)功能，采用風(fēng)機(jī)冷卻方式，輸入輸出完全隔離設(shè)計(jì)，能快速并行啟動(dòng)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(guò)壓/欠壓/短路/過(guò)載/超溫保護(hù)

8、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(chǔ)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(chǔ)存溫度：-10℃~60℃

?振動(dòng)頻率：10-57Hz 57-150Hz

?振動(dòng)加速度：0.075mm 9.8 m/s2

?振動(dòng)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(kāi)孔：215mm×152mm

外部接口：

?串口：1×RS232、1×RS485

?USB ：1主1從

智慧教室綜合測(cè)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用一體化設(shè)計(jì)，要求以上功能集中在一塊核心控制器上，禁止采用多種模塊拼裝，確保使用人員的人身安全及設(shè)備安全的性能指標(biāo)：

（一）、虛擬示波器所需實(shí)現(xiàn)的功能：

50MHz   2路波形測(cè)量功能；

（二）2路邏輯分析儀功能；

（三）1路任意波形信號(hào)發(fā)生器輸出；

200MSa/s高速實(shí)時(shí)采樣，50MHz帶寬，波形測(cè)量完全滿(mǎn)足教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求，波形平滑不失真。

（四）2路PWM脈沖信號(hào)發(fā)生器：可設(shè)置頻率、占空比。

（五）、萬(wàn)用表功能

1、萬(wàn)用表的電阻測(cè)量功能；

2、萬(wàn)用表的直流電壓測(cè)量功能；

3、萬(wàn)用表的交流電壓測(cè)量功能；

4、萬(wàn)用表的交流電流測(cè)量功能；

（六）、人機(jī)界面功能

*1、人機(jī)界面顯示所測(cè)量的波形，并顯示相應(yīng)的量測(cè)值；

*2、可通過(guò)點(diǎn)擊界面按鈕，將所測(cè)量的波形插入實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板中；

*3、學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果可通過(guò)點(diǎn)擊界面按鈕，統(tǒng)一上傳到指定的教師電腦文件夾下；

（七）、實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控功能

1、環(huán)境參數(shù)測(cè)量：可同時(shí)測(cè)量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；

2、電氣參數(shù)測(cè)量：可測(cè)量控制臺(tái)電壓電流，并計(jì)算出功率；

3、過(guò)流、過(guò)壓、欠壓（閥值可設(shè)置）報(bào)警跳閘保護(hù)；

4、安全防護(hù)：實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全監(jiān)控裝置（PM2.5、煙霧、可燃?xì)怏w、溫濕度及CO2濃度異常（火警）報(bào)警）；

5、節(jié)電功能：長(zhǎng)期無(wú)人實(shí)驗(yàn)時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉總閘開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)安全和節(jié)電效果；

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(dòng)

?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(guò)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(cè)太陽(yáng)能電池I-V特性曲線(xiàn)(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(yáng)能專(zhuān)用閥控式密封膠體蓄電池，額定電壓：12V，額定容量(100Ah),充電方法（恒壓）；

?具有如下特點(diǎn)：自放電率低，使用壽命長(zhǎng)，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(zhǎng)1200×寬780×高1800（㎜）附滾輪方便推動(dòng)至戶(hù)外教學(xué)。

二、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1、太陽(yáng)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(yáng)能電池發(fā)電原理實(shí)驗(yàn)

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

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

實(shí)驗(yàn)二 太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)能電池基本特性測(cè)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(yáng)能電池I-V特性曲線(xiàn)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(cè)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(xiàn)圖、柱狀圖、圓形圖、動(dòng)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(xiě)

實(shí)驗(yàn)七 控制系統(tǒng)中觸摸屏的畫(huà)面

實(shí)驗(yàn)八 狀態(tài)圖

三、系統(tǒng)基本配置單

序號(hào)	名   稱(chēng)	型  號(hào)	數(shù)量	單位
1	風(fēng)光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)臺(tái)		1	臺(tái)
2	太陽(yáng)能支架		1	套
3	太陽(yáng)能電池組件100W		1	塊
4	10寸 觸摸屏		1	臺(tái)
5	模擬風(fēng)洞 2.2KW		1	臺(tái)
6	蓄電池組100Ah		1	組
7	實(shí)驗(yàn)附件		1	套
8	說(shuō)明書(shū)		1	本