一、 产品简介 太阳能和风能都是绿色能源,太阳能风光互补发电系统是新能源发电的有机结合,本实训系统将两种发电系统融于一体,可完成风力机、太阳能互补离网运行系统实验以及控制过程实验及运行过程演示。是教师和学生科研开发的硬件平台,也是学生学习风能和太阳能光伏发电的培训平台。
二、 各单元介绍 1、 光伏供电装置组成 光伏供电装置主要由光伏电池组件、投射灯、光线传感器、光线传感器控制盒、水平方向和俯仰方向运动机构、摆杆、摆杆减速箱、摆杆支架、单相交流电动机、电容器、直流电动机、接近开关、微动开关、底座支架等设备与器件组成 2、光伏供电系统的组成 光伏供电系统主要由光伏电源控制单元、光伏输出显示单元、触摸屏、光伏供电控制单元、DSP控制单元、接口单元、西门子S7-200PLC、继电器组、接线排、蓄电池组、可调电阻、断路器、12V开关电源、网孔架等组成。 3、风力供电装置的组成 风力供电装置主要由叶片、轮毂、发电机、机舱、尾舵、侧风偏航控制机构、直流电动机、塔架和基础、测速仪、测速仪支架、轴流风机、轴流风机支架、轴流风机框罩、单相交流电动机、电容器、风场运动机构箱、护栏、连杆、滚轮、万向轮、微动开关和接近开关等设备与器件组成 4、风力供电系统的组成 风力供电系统主要由风电电源控制单元、风电输出显示单元、触摸屏、风力供电控制单元、DSP控制单元、接口单元、西门子S7-200PLC、继电器组、接线排、可调电阻、断路器、网孔架等组成。 5、逆变与负载系统的组成 逆变与负载系统主要由逆变电源控制单元、逆变输出显示单元、逆变器、逆变器参数检测模块、变频器、三相交流电机、发光管舞台灯光模块、警示灯、接线排、断路器、网孔架等组成。 6、监控系统组成 监控系统主要由一体机、键盘、鼠标、接线排、电源插座、通信线、微软操作系统软件、力控组态软件组成。 三、 主要实验实训内容 1) 离网型风光互补发电系统规划; 2) 根据功率要求,光伏电池组件的选择、安装和连接; 3) 根据功率要求,风力发电机的选择、安装和连接; 4) 基于MCU的光伏电池组件最大功率跟踪程序设计; 5) 基于MCU的风力发电机最大功率跟踪的程序设计; 6) 蓄电池容量匹配计算与选型;; 7) 蓄电池充放电参数设置、保护参数设置; 8) 逆变器参数设置; 9) 监控系统组态及操作; 10) 光伏供电系统的调试; 11) 风力供电系统的调试; 12) 风光互补发电系统的调试; 13) 电能质量的监测、调试和分析。 四、 主要技术参数 一、风力供电装置 | 序号 | 名称 | 技术参数 | 数量 | 1 | 水平轴永磁同步风力发电机 | 输出功率:300W 输出(整流)电压:> +12V 叶片旋转直径:1.2m 叶片数量:3个 叶片材质:玻璃纤维 启动风速:1m/s 切入风速:1.5m/s 安全风速:25 m/s 偏航:程序控制自动偏航 偏航电机:工作电压(DC 24V)、转速(25rpm) | 1 | 2 | 风速仪 | 输出电压:0-5V 风碗数:3个 | 1 | 3 | 轴流风机 | 电压:380V(由变频器控制) 全压:215Pa 频率:50Hz 功率:0.37Kw 转速:1400r/min 轴流风机支架 轴流风机框罩 | 1 | 4 | 风向控制电机 | 减速比:1:40 电压:AC220V 和运动机构的链接机构:链轮 | 1 | 二、光伏供电装置 | 序号 | 名称 | 技术参数 | 数量 | 1 | 电池组件 | 功率:20W 误差:±5% 输出电压:17.2V 输出电流:1.17A 开路电压:21.4V 短路电流:1.27A 工作环境温度:45℃±2℃ 尺寸:430×430×28mm | 4 | 2 | 追日传感器 | 输出电压:0-5V 跟踪精度:1度 结构:4电桥 | 1 | 3 | 投射灯 | 摆臂机构:涡轮蜗杆结构(2个减速箱) 电压:220V 频率:50Hz 电流:1.36A 最大功率:300W | 2 | 4 | 追日机构 | 结构:涡轮蜗杆结构(减速箱) 驱动:直流电机 轴数:双轴二维 | 1 | 三、风力供电系统 | 序号 | 名称 | 技术参数 | 数量 | 1 | 电源控制单元 | 含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯、电源插座 | 1 | 2 | 风电控制电源单元 | 含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯 | 1 | 3 | 触摸屏 | 7",彩色 | 1 | 4 | 功能模块 | DSP核心板2812,通信控制板,风力发电主电路板 | 1 | 5 | 直流输入单元 | 电流表: DC 0-5A 电压表: DC 0-500V 接口:RS485 | 1 | 6 | 风力供电控制单元 | 风场运动方向:顺时、逆时 轴流风机控制:给风 偏航控制:偏航、停止 自动控制:启动、急停 | 1 | 7 | PLC | S7-200 CPU224 | 1 | 8 | 变频器 | MM420-0.37Kw |
| 9 | 可调电阻 | 范围:0-1000Ω,无级可调(有刻度) | 1 | 四、光伏供电系统 | 序号 | 名称 | 技术参数 | 数量 | 1 | 电源控制单元 | 含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯、电源插座 | 1 | 2 | 光伏控制电源单元 | 含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯 | 1 | 3 | 触摸屏 | 7",彩色 | 1 | 4 | 功能模块 | DSP核心板2812,通信控制板,光伏发电主电路板 | 1 | 5 | 直流输入单元 | 电流表:PA1951-AK1G,DC 0-5A 电压表:PZ195U-AK1G,DC 0-500V 接口:RS485 | 1 | 6 | 光伏供电控制单元 | 电池板跟踪方向:东、南、西、北 投光灯控制:灯1、灯2 投光灯运动方向:东西、西东、停止 自动控制:启动、急停 | 1 | 8 | PLC | S7-200 CPU226 | 1 | 9 | 可调电阻 | 范围:0-1000Ω,无级可调(有刻度) | 1 | 五、逆变与负载系统 | 序号 | 名称 | 技术参数 | 数量 | 1 | 逆变输出显示单元 | 电流表:AC 0-5A 电压表:AC 0-500V 接口:RS485 | 1 | 2 | 逆变控制电源单元 | 含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯 | 1 | 3 | 逆变器 | 输入电压:DC12V 输入电压范围:DC9.5V-15.5V 输出电压:AC220V±5% 额定输出电流:1.4A 输出频率:50Hz±0.5Hz 额定功率:300VA 输出波形:正弦波 波形失真:<5% 转换效率:>85% 实验模块:正弦波逆变器原理模块 |
| 4 | 开关电源 | 型号:DR-120-24 输入电压:AC 220V 输出电压:DC 24V 输出电流:5A | 1 | 5 | 变频器 | MM420-0.37Kw | 1 | 6 | 电机负载 | 功率:40W 电压:AC220V 转速:1350rpm | 1 | 7 | 模拟舞台灯光负载 | LED发光模块 | 1 | 8 | 阀控密封式铅酸蓄电池 | 容量 12V 17Ah/20HR 重量 1.9kg 尺寸 345mm×195mm×20mm | 4 | 六、监控系统 | 序号 | 名称 | 技术参数 | 数量 | 1 | 直流电机负载 | 直流单片机负载 | 1 | 2 | 工控机 | 6个串口,含键盘鼠标 | 1 | 3 | 组态软件 | 力控 | 1 | 4 | 打印机 | HP Deskjt 1000 | 1 | 七、实验台 | 序号 | 名称 | 技术参数 | 数量 | 1 | 网孔板实验台 | 竖式网孔板基本结构:下方为工具箱+4个轮子,上方为竖式网孔板 尺寸:800(长)×600(宽×2000(高) 外框架构成:铝合金型材; 内嵌喷塑钢板 钢板尺寸:1200mm×820mm 钢板厚度:2mm 钢板孔规格:上方孔尺寸6×10mm,孔左右间距为6mm,上下间距为6mm且错位8mm; 网孔板配有推拉式抽屉,抽屉采用型材外框、2mm钢板底部; 网孔架底部装有滑轮。 | 4 | 2 | 微软操作系统软件 | Window XP | 1 |
| 通讯电缆 |
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| 实验指导书 | 风光互补发电系统实训指导书 |
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