教學設備

在當今能源轉型與綠色發(fā)展的大潮中，新能源技術的教學與實踐顯得尤為重要。風光互補并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)教學實訓臺，正是這一背景下應運而生的創(chuàng)新教育工具，它集成了太陽能與風能的雙重優(yōu)勢，為學生及研究者提供了一個理論結合實踐、深入探索新能源技術的寶貴平臺。
　　 一、系統(tǒng)概述
　　風光互補并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，作為一種新型的綠色能源解決方案，巧妙地將風力發(fā)電與太陽能光伏技術融為一體，通過智能化控制策略實現(xiàn)兩者的優(yōu)勢互補與協(xié)同工作。該實訓臺不僅模擬了真實世界的能源生產(chǎn)環(huán)境，還融入了豐富的教學元素與實驗功能，旨在幫助學習者全面掌握風光互補系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)集成技術及性能評估方法。
　　 二、核心特性解析
　　1. 雙�；パa，效率倍增：實訓臺的核心在于其風光互補機制，能夠根據(jù)自然條件的變化（如光照強度與風速）動態(tài)調(diào)整能源獲取方式，確保系統(tǒng)在任何環(huán)境下都能達到最佳發(fā)電效率。這種設計不僅提升了能源利用率，也為學生提供了理解復雜系統(tǒng)優(yōu)化策略的實踐場景。
　　2. 智能監(jiān)控，即時反饋：配備先進的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，實時記錄并展示系統(tǒng)運行狀態(tài)，包括電壓、電流、功率等關鍵參數(shù)，以及風速、光照強度等環(huán)境因素。這些數(shù)據(jù)不僅便于教師進行現(xiàn)場教學，也讓學生能夠直觀地觀察到理論與實際效果之間的關聯(lián)。
　　3. 模塊化設計，靈活擴展：實訓臺采用模塊化結構，既方便日常維護與管理，又允許用戶根據(jù)教學需求自由添加或替換組件，如不同類型的太陽能電池板、風力發(fā)電機等，從而滿足從基礎教學到高級研究的不同層次需求。
　　4. 安全至上，操作便捷：考慮到實驗安全的重要性，實訓臺設計時充分考慮了電氣安全措施，同時提供用戶友好的操作界面和詳細的操作指南，確保每位使用者都能在安全的前提下進行探索與實踐。
　　 三、教育價值與應用場景
　　風光互補并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)教學實訓臺不僅適用于新能源工程、電力電子、自動化控制等專業(yè)的教學實驗，也是科研機構進行相關技術開發(fā)與測試的理想平臺。通過實際操作，學生可以：
　　 深入理解新能源技術的原理與應用。
　　 鍛煉系統(tǒng)集成與故障排查能力。
　　 學習數(shù)據(jù)分析與性能優(yōu)化技巧。
　　 增強環(huán)境保護意識和可持續(xù)發(fā)展理念。
　　總之，風光互補并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)教學實訓臺是連接理論與實踐的橋梁，更是培養(yǎng)未來新能源領域創(chuàng)新人才的重要載體。隨著技術的不斷進步與教育模式的革新，這類實訓平臺將在推動新能源科技普及與應用方面發(fā)揮更加重要的作用。
一、產(chǎn)品概述
  500W風光互補并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)教學實訓臺是集于太陽能發(fā)電及風力發(fā)電為一體的新型教學實驗系統(tǒng)�？赏瓿娠L力發(fā)電和太陽能發(fā)電及基站的供電及并網(wǎng)逆變電源系統(tǒng)集成的相關實驗及教學演示�？梢詭椭鷮W生，進一步理解風力發(fā)電及太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的理念、系統(tǒng)集成原理、單元組成、部件認知等方面的學習和工程實際應用技能。

1、產(chǎn)品特點
◆ 系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風速測量、光照度測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
◆ 系統(tǒng)采用32位數(shù)字化DSP技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
◆ 系統(tǒng)DC-AC并網(wǎng)同步電源，采用高頻脈沖調(diào)制技術。具有小體積、高效率及高功率因數(shù)輸出。
◆ 系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字表和液晶顯示，讓用戶了解當前系統(tǒng)工作狀態(tài)。
◆ 系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
◆ 風光互補并網(wǎng)發(fā)電實訓系統(tǒng)，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。
◆ 系統(tǒng)增加市電與風光互補發(fā)電切換模塊，讓實驗更具操作性。
◆ 增加分布式供電原理與實驗電路，讓學生增加對新知識的理解
一、主要技術規(guī)格參數(shù)
1、系統(tǒng)規(guī)格
◆ 系統(tǒng)工作電壓：12/24V DC  220VAC
◆ 系統(tǒng)最大電流：50A
◆ 系統(tǒng)最大功率：900W
2、單晶硅太陽能電池規(guī)格
◆ 組件尺寸(L*W*H)：680*108*28mm×2
◆ 最佳功率：90W×2
◆ 最佳工作電壓：17.05±0.5V×2
◆ 最佳工作電流：5.2±0.10A，×2
◆ 短路電流：5.3±0.10A，×2 
◆ 開路電壓：21±0.5V       
◆ 模擬小太陽模塊：220VAC  500W金鹵燈或1000W自然色太陽投光燈



3、風機力發(fā)電機參數(shù)
◆ 額定功率：400(W)
◆ 額定電壓：12/24(V)
◆ 額定電流：33.3/16.7（A）
◆ 風輪直徑：1.65(m)
◆ 啟動風速：1.5(m/s)
◆ 額定風速：9.6(m/s)
◆ 安全風速：35(m/s)
◆ 工作形式：永磁同步發(fā)電機
◆ 風葉旋轉方向：順時針 
◆ 風葉數(shù)量：3（片）   
◆ 風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
◆ 電機材料：鋁合金&不銹鋼


4、模擬風洞模塊
  ◆ 風量：32073 mз/h
  ◆ 風壓：388Pa
  ◆ 轉速：1440 r/min
  ◆ 功率：5.5kW    
  ◆ 可調(diào)風速：0～13級連續(xù)可調(diào)

4、風光互補控制器規(guī)格  
◆ 工作電壓：24VDC
◆ 充電功率：1000W
◆ 光伏功率：350W
◆ 風機功率：650W
◆ 充電方式：PWM脈寬調(diào)制
◆ 充電最大電流 35A
◆ 過放保護電壓 11V 
◆ 過放恢復電壓 12.6V
◆ 輸出保護電壓 16V  
◆ 卸載開始電壓（出廠值）15.5V
◆ 卸載開始電流（出廠值） 15A
◆ 控制器設有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、夜間防反充電保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償、光控開關功能；
◆ 負載為100W以下的12V/24V直流負載，控制單元一通道為常開輸出，另一通道為多類定時輸出（光控開、光控關，定時開、定時關，）。


5、離網(wǎng)逆變電源
◆ 直流輸入電壓：19～28VDC
◆ 額定蔬出功率：600W
◆ 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℃）
◆ 保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護


6、并網(wǎng)同步逆變電源
◆ AC標準電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC
◆ AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
◆ 并網(wǎng)輸出功率：400W
◆ 輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%
◆ 相 位 差： <1%
◆ 孤島效應保護： VAC;f AC
◆ 輸出短路保護： 限流
◆ 顯示方式： LED
◆ 待機功耗： <2W
◆ 夜間功耗： <1W
◆ 環(huán)境溫度范圍： -25 ℃～60℃
◆ 環(huán)境濕度： 0～99%(Indoor Type Design)


7、測風系統(tǒng)模塊
◆ 測量范圍   風速：0～60m/s    風向：0～360°
◆ 精 度      ±0.1m/s  ± 3° 
◆ 工作電源：AC 220V±20%  50HZ， DC12V、5V或其他供電。
◆ 記錄間隔：  1分鐘～240分鐘連續(xù)可設置
◆ 內(nèi)部存儲：  4M bit
◆ 通訊接口：  RS-232/485/USB通訊
◆ 環(huán)境溫度：   -40℃～50℃  
◆ 轉速傳感器：0～5000 風力發(fā)電機轉速檢測顯示（室內(nèi)）


8、電表規(guī)格
◆ 直流電流表：× 2個，20A， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 直流電壓表：× 2個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 交流電壓表：× 2個，500V，顯示模式︰0.5”LED
◆ 交流電流表：× 2個，5A，  顯示模式︰0.5”LED
◆ 時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃  顯示時間，室內(nèi)溫、濕度
9、負載：
◆ 風扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.25A，功率：3W
◆ 蜂鳴器：×1個
◆ 馬達：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W  轉速：20rmp/min
◆ 交流線性電阻負載：3～100W連續(xù)可調(diào)
◆ 直流模擬負載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調(diào)光功能，輸出功率可設置
10、電池：閥控式密封鉛酸蓄電池
◆ 額定電壓：12V
◆ 額定容量：100Ah
◆ 充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為5.6A
11、監(jiān)測系統(tǒng)：
   高性能風光互補智能控制器，含PC端Zigbee無線監(jiān)控模塊，與太陽能教學模塊Zigbee發(fā)射模塊，透過IEEE802.15.4標準無線協(xié)定截取I(電流)V(電壓)值至PC端顯示以便監(jiān)控。
12、系統(tǒng)外形尺寸:長5000×寬4000×高2100（㎜）主操作臺附滾輪方便推動至戶外教學。 注：（該長、寬、高 尺寸為系統(tǒng)安裝后所占教室面積）
13、監(jiān)控軟件
◆ PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機、監(jiān)控軟件。
◆ 顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風機電壓、光伏電壓、風機電流、光伏電流、風機功率、光伏功率，能量模擬圖，當前風速（米/秒），當前風向（度），當前風力資源平估。

二、教學及研究實訓項目
2、1、永磁同步風力發(fā)電機系統(tǒng)運行過程風能量變換演示和實驗
實驗1、風力發(fā)電基礎理論原理性實驗
實驗2、風力發(fā)電系統(tǒng)設計實驗
實驗3、風力發(fā)電控制技術實驗
實驗4、風力發(fā)電相關測量技術實驗
實驗5、風力發(fā)電基礎理論與應用技術仿真實驗
實驗6、發(fā)電機轉速與輸出電壓關系實驗
實驗7、發(fā)電機轉速與輸出電流關系實驗
實驗8、發(fā)電機轉速與輸出頻率關系實驗
實驗9、風速即轉速與出功率關系實驗
2、2、太陽能電池控制運行過程光能量變換演示和實驗
實驗1、光伏電池的伏安特性；
實驗2、光伏發(fā)電的負載特性測試；
實驗3、光伏電池輸出功率與入射角的關系；
實驗4、輸出功率與光照強度的關系；
實驗5、最大功率點跟蹤實驗測試；
實驗6、控制器原理實驗；
實驗7、蓄電池充放電控制實驗；
實驗8、蓄電池保護實驗；
實驗9、光伏陣列設計實驗；
實驗10、太陽能照明系統(tǒng)設計；
實驗11、太陽能系統(tǒng)電器負載實驗；
實驗12、綜合實驗；