風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置,風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是專門(mén)為用戶解決疑難問(wèn)題的，非常具有代表性，在客戶進(jìn)行產(chǎn)品選型前，我們一般建議用戶先看下風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置,風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。這樣能對(duì)用戶選型有非常大的幫助。
可完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1）風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)與原理
2）風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出特性
3）風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航工作原理與控制
4）風(fēng)速檢測(cè)與控制
5）太陽(yáng)能電池發(fā)電原理與特性曲線
6）太陽(yáng)能電池組件串并聯(lián)輸出特性
7）西門(mén)子PLC200編程與控制
8）光伏自動(dòng)跟蹤原理與編程控制
9）離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成
10）蓄電池的充放電特性
11）風(fēng)機(jī)控制器的原理與功能
12）太陽(yáng)能控制器的原理與功能
13）離網(wǎng)逆變器的原理與功能
14）Keil軟件編程與仿真
15）Simulink軟件仿真
16）儀表監(jiān)測(cè)與通訊
17）組態(tài)軟件監(jiān)控與編程
18）上位機(jī)軟件開(kāi)發(fā)與通訊
主要參數(shù)：
1）系統(tǒng)輔助電源：明緯DC24V/3A×2；明緯DC5V/2A。
2）太陽(yáng)能電池組件：單晶組件，最大輸出功率20W，工作電壓17.6V，工作電流1.14A，數(shù)量4塊，尺寸(450×430×25mm）。
3）模擬光源：飛利浦500W鹵鎢燈×2，由紫光蝸桿減速機(jī)擺動(dòng)，模擬太陽(yáng)升起至日落運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)角度110±5°。
4）模擬光源拖動(dòng)電機(jī)：紫光交流電機(jī)，電源AC220V±10%、50HZ；額定輸出功率90W、額定轉(zhuǎn)速1350rpm。
5）模擬光源拖動(dòng)減速機(jī)：紫光減速機(jī)，減速比3000:1。
6）光伏跟蹤傳感器：采用四象限高精度光敏傳感器結(jié)構(gòu)，透時(shí)外殼，原理外露，雙層PCB板設(shè)計(jì)，方便學(xué)習(xí)與測(cè)試，6路模擬量信號(hào)輸出，輸出電壓0-5V。
7）太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)：采用雙軸二維跟蹤方式，水平270±5°，俯仰75±5°，精度±0.5°；DC24V直流同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，額定轉(zhuǎn)速10rpm。
8）太陽(yáng)能跟蹤控制單元：手動(dòng)/自動(dòng)模擬光源運(yùn)動(dòng)與光伏跟蹤控制采用西門(mén)子S7-200主控模塊；跟蹤傳感器模擬量輸入采用2塊西門(mén)子S7-200模擬量擴(kuò)展模塊。
9）光照及溫濕度傳感器模塊：光照度0-20K(LUX)、精度1%，溫度-40-80℃、精度±0.5℃，濕度0-99.9%RH、精度±3%RH，采用PIC單片機(jī)進(jìn)行采集，原理開(kāi)放，提供燒寫(xiě)接口，隔離RS485信號(hào)輸出。
10）水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)：最大輸出功率310W、輸出電壓12V、葉片直徑1.3m、葉片數(shù)量3片、啟動(dòng)風(fēng)速2m/s、額定風(fēng)速13m/s、安全風(fēng)速40m/s。
11）尾舵偏航系統(tǒng)：風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用尾舵迎風(fēng)與側(cè)風(fēng)偏航控制，控制方式采用鏈條傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，偏航角度為45°和90°；偏航采用DC24V直流同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，額定轉(zhuǎn)速10rpm。
12）模擬風(fēng)源：采用變頻軸流通風(fēng)機(jī)，額定電壓220V、額定頻率50HZ、額定功率0.37KW、額定轉(zhuǎn)速1400rpm；電機(jī)采用三菱FR-D720S-0.4K-CHT變頻器驅(qū)動(dòng)。
13）模擬風(fēng)場(chǎng)：模擬風(fēng)源通過(guò)支架固定在孤行導(dǎo)軌上，在電機(jī)的拖動(dòng)下繞風(fēng)力發(fā)電機(jī)做圓弧運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)角度60±5°。
14）模擬風(fēng)場(chǎng)拖動(dòng)電機(jī)：電源AC220V±10%、額定頻率50HZ、額定輸出功率100W、額定轉(zhuǎn)速1400rpm、減速比140：1。
15）模擬風(fēng)場(chǎng)控制單元：手動(dòng)/自動(dòng)風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)與尾舵偏航控制采用西門(mén)子S7-200主控模塊。
16）風(fēng)速傳感器：測(cè)量模擬風(fēng)源風(fēng)速，脈沖輸出，電源DC5V，輸出1.5脈沖m/s。
17）光伏匯流單元：模擬光伏匯流箱，2路光伏輸入1路光伏匯流輸出；具有防反、防雷、過(guò)載保護(hù)等。
18）儀表顯示單元：2個(gè)直流電壓表DC0-50V；2個(gè)直流電流表DC0-5A；1個(gè)交流電壓表AC0-300V；1個(gè)交流電流表AC0-2A；交流AC220V供電，隔離RS485信號(hào)輸出。
19）蓄電池組：天能鉛酸電池12V/12AH ×2（塊）。
20）太陽(yáng)能控制器：額定電壓DC12V、額定電流DC5A、PWM(脈沖寬度調(diào)制)方式充電；微控制器采用ARM內(nèi)核32位高性能大容量STM32F103系列芯片；控制算法基于C語(yǔ)言嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）開(kāi)發(fā)，電路模塊化開(kāi)放設(shè)計(jì)，采用雙層PCB板，外置測(cè)試點(diǎn)，方便進(jìn)行充電波形與電路電氣測(cè)試；具有充放電指示、電池狀態(tài)指示、溫度補(bǔ)償?shù)裙δ�；具有蓄電池反接、夜間防反沖、防雷、光伏限流、過(guò)充、過(guò)放、負(fù)載過(guò)載、短路等保護(hù)功能。
21）風(fēng)機(jī)控制器：額定電壓DC12V(整流)、最大電流25A、PWM(脈沖寬度調(diào)制)方式充電；微控制器采用ARM內(nèi)核32位高性能大容量STM32F103系列芯片；控制算法基于C語(yǔ)言嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）開(kāi)發(fā)，電路模塊化開(kāi)放設(shè)計(jì)，采用雙層PCB板，外置測(cè)試點(diǎn)，方便進(jìn)行充電波形與相關(guān)電路電氣測(cè)試；具有風(fēng)速檢測(cè)、偏航控制信號(hào)或剎車(chē)信號(hào)輸出功能；具有充放電指示、電池狀態(tài)指示、溫度補(bǔ)償?shù)裙δ�；具有蓄電池反接、防雷、風(fēng)機(jī)限流、過(guò)充、過(guò)放、負(fù)載過(guò)載、短路等保護(hù)功能。
22）離網(wǎng)逆變器：輸入電壓DC12V；輸出AC220V±10%、50HZ、300VA、純正弦波；輸入輸出采用高頻變壓器隔離；微控制器采用ARM內(nèi)核32位高性能大容量STM32F103系列芯片；控制算法基于C語(yǔ)言嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）開(kāi)發(fā)，電路模塊化開(kāi)放設(shè)計(jì)，采用雙層PCB板，外置測(cè)試點(diǎn)，方便進(jìn)行升壓驅(qū)動(dòng)波形、SPWM逆變驅(qū)動(dòng)波形、逆變輸出電壓電流波形與相關(guān)電路電氣測(cè)試；具有過(guò)欠壓關(guān)斷、過(guò)載等保護(hù)功能。
23）直流阻性負(fù)載：3W高亮度LED燈。
24）直流感性負(fù)載：2.8W直流風(fēng)扇。
25）交流阻性負(fù)載：15W交流警示燈。
26）交流感性負(fù)載：22W交流風(fēng)扇。
27）功率電阻模塊：0-2000歐連續(xù)可調(diào),功率120W,帶刻度盤(pán)，數(shù)量2個(gè)。
28）組態(tài)觸摸屏：采用昆侖通態(tài)7〞嵌入式一體化觸摸屏；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)電、用電與環(huán)境參數(shù)等信息；具有歷史曲線顯示。采用RS485/RS232/以太網(wǎng)進(jìn)行通訊。
29）仿真軟件：基于Keil在線仿真、基于Simulink軟件仿真；
30）工控機(jī)：采用工業(yè)17〞電阻式觸摸屏工控一體機(jī)；1.6G主頻、1G內(nèi)存、300G硬盤(pán)、內(nèi)置無(wú)線WiFi、WindowsXP/Windows7操作系統(tǒng)；具有4路USB輸出、2路RS232接口、1路RS232/RS485接口。
31）工控機(jī)監(jiān)控軟件：基于C#語(yǔ)言/組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)，采用嵌入式SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并存儲(chǔ)系統(tǒng)發(fā)電、用電與環(huán)境參數(shù)等信息，實(shí)時(shí)對(duì)模擬光源、光伏跟蹤、模擬風(fēng)場(chǎng)與側(cè)風(fēng)偏航進(jìn)行遙控；具有曲線顯示、歷史報(bào)表查詢、EXCEL文檔輸出、打印等功能，采用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP以太網(wǎng)通訊。
32）安全保護(hù)：帶電源指示，急�？刂萍奥╇姳Ｗo(hù)，安全符號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；
33）外形尺寸：1580×1100×1550mm(光伏跟發(fā)電與模擬跟蹤裝置)/ 2700×1800×1600mm（風(fēng)力發(fā)電與模擬風(fēng)場(chǎng)裝置）/940×620×1940mm（網(wǎng)孔單元裝置×4組）；
風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)采用單元化獨(dú)立網(wǎng)孔面板結(jié)構(gòu)，模塊化功能設(shè)計(jì)，既可以組成獨(dú)立的光伏發(fā)電系統(tǒng)或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，也可以組成風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，是學(xué)習(xí)光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的綜合性實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。風(fēng)力發(fā)電由模擬風(fēng)場(chǎng)與帶有尾舵偏航裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成，尾舵偏航控制與風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)均由西門(mén)子PLC自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)。光伏發(fā)電由模擬光源與跟蹤系統(tǒng)組成，模擬光源采用擺臂式，手動(dòng)或自動(dòng)化模擬太陽(yáng)從升起到日落過(guò)程，電池板采用4塊獨(dú)立單晶電池組件組成，跟蹤裝置采用雙軸二維跟蹤系統(tǒng)，既可手動(dòng)跟蹤，也可PLC自動(dòng)傳感器跟蹤，使光伏組件正對(duì)光源輸出最大功率；環(huán)境采集模塊可以實(shí)時(shí)采集電池組件表面的光照強(qiáng)度、溫度及濕度，方便測(cè)試環(huán)境變化對(duì)光伏發(fā)電性能的影響；儀表單元實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)發(fā)用電信息，并傳遞給組態(tài)觸摸屏，進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)；匯流單元將電池組件串并后匯成一路輸出，并具有防反、過(guò)流與防雷功能；光伏控制器、風(fēng)機(jī)控制器與離網(wǎng)逆變器均采用原理與結(jié)構(gòu)外露的形式，核心驅(qū)動(dòng)板均采用STM32F103系列的高性能ARM處理器進(jìn)行控制，能在線進(jìn)行Keil軟件仿真與下載驗(yàn)證。控制器采用先進(jìn)的PWM充電技術(shù)，逆變器采用高頻隔離的全橋正弦逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所有驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形均可在線進(jìn)行測(cè)試，方便學(xué)生更加深入了解控制器和逆變器的結(jié)構(gòu)與原理，同時(shí)配套基于Simulink仿真軟件，可以通過(guò)仿真學(xué)習(xí)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、功率器件的驅(qū)動(dòng)原理、電路的參數(shù)計(jì)算與軟件算法的實(shí)現(xiàn)。上位機(jī)采用17寸的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，通過(guò)上位機(jī)軟件對(duì)系統(tǒng)發(fā)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)表存儲(chǔ)、查詢和打印。
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