MY-F500H風光互補發電（diàn）測量與控製實訓裝置

風光互補發電測量與控製實訓裝置主（zhǔ）要由風力發電機組、太陽能光伏電池組、控製器、蓄電池、逆變器、交流直流負載、開（kāi）關控製模塊、環境監測模（mó）塊、儀表顯示等部分（fèn）組成，通過PLC控製、觸摸屏和變頻器作為（wéi）控製核心，帶有（yǒu）A/D、D/A模塊、模擬量輸入/輸出模塊、交流電機（jī）變頻調（diào）速係統。係統於風能發電、光伏發電為一體的教學實（shí）訓係統（tǒng）；各係統通過連接電纜進行連接，形成一（yī）套可完成風力及光伏發電（diàn）、同步並網、離（lí）網電源的（de）實（shí）驗及教學演示。幫助（zhù）學生理解太陽能並網、離網及風力發電係統的原理（lǐ），從而起到學習工程實際應（yīng）用技能的作用。適用於職（zhí）高、大學（xué）、研究生、企業技工以風力發電和（hé）太（tài）陽（yáng）能離網、並網發電為主課題的研究和培訓。


一、主要技術規格參數：
1、係統規（guī）格
輸入電源：三相，單相AC220V±10% 50Hz
係統最大電（diàn）壓：DC12V，AC220V/50Hz
係統最大電流：50A
係統最大功（gōng）率：600W
2、太陽（yáng）能電池板
太陽能電池（chí）板采用陣列組裝形式，主要采用4塊單晶小型太陽能電池板組（zǔ）建，可（kě）實（shí）現太陽能電池（chí）板的並接方式和串接方（fāng）式，進而提供大電流或大電壓的兩種太陽能電池板組網方式。
額定功率  20W
額定電壓  17.2V
額（é）定電流  1.42A×4
開路電壓  21.4V
短路電流  1.41A×4
尺寸  500mm×450mm×25mm
3、風力發電機
額定（dìng）功率：400(W)
額定電壓：12(V)
額定電流：33.3
風輪（lún）直徑：1.24(m)
啟動風速（sù）：2.5(m/s)
額（é）定風速：9.6(m/s)
安（ān）全風速：35(m/s)
工（gōng）作形式（shì）：永磁同步發電機
風葉旋轉方向：順時（shí）針
風（fēng）葉數量：3（片）
風（fēng）葉材料：玻璃增強聚丙（bǐng）烯（xī）材料
電（diàn）機材料（liào）：鋁合金
護欄網：鋁型材內夾鋼絲網，高度約1.5米
4、模（mó）擬風洞模塊
風量：32073 m^з/h
風壓：388Pa
轉速：1440 r/min
功率：2.2kW
可調風速：0～13級（jí）連續可調
變頻器：采用2.2KW矢量變頻器
5、風光控製器係統：
工作電（diàn）壓：12/24VDC可選
充電功率Pmax ：1000W 
光伏功率Pmax ：300W
風機功率Pmax ：700W
充電（diàn）方式：PWM脈寬調製
充電最大電流 35A
過放保護電壓 11V  
過放恢複電壓 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
控製器設有蓄電池過充（chōng）、過放電保（bǎo）護、蓄電池（chí）開路保護、負載過電壓保護、夜間防反充電保護、輸（shū）出短路保護、電池（chí）接反保護、欠壓和過（guò）壓防震蕩保護（hù）、均（jun1）衡充電、溫度補償、光控開關功能；
負載為100W以下的12V直流負載，控製單元一通道為常開輸出，另一通道為多類定時輸出（chū）（光（guāng）控（kòng）開、光控關，定時（shí）開、定時關，）。
使用32們高速單片機，實現智能控製，自動識別12/24V係統。 采（cǎi）用串聯式PWM充電控製方式，使充電回（huí）路的電壓損失較原二極管充電方式降（jiàng）低一半，充電效率較（jiào）非PWM高3－6%;過放恢複的提升充電，正常的（de）直充，浮充自（zì）動控製方式有利於提高（gāo）蓄（xù）電池壽命。
多種保護功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠（qiàn）壓保護、太陽能（néng）電池組件短路（lù）保護，具有（yǒu）自動恢的輸出過流保護功能（néng），輸出短路保護功能。
具有豐富的工作模式，如光控，光控＋定（dìng）時，通用（yòng）控製等模式。
5、並（bìng）網逆變器
輸出電壓：AC 180-260V
工作電壓：10.8 - 28V，
額（é）定輸出（chū）功率（lǜ）≥400W
輸出（chū）波形：正弦波(失真度≤3﹪)
輸出頻率：47-55Hz，
LED方式顯示工（gōng）作狀態，
AC標準電壓範圍：90V-140V/180V-260VAC ；
AC 頻 率 範 圍 ：55Hz~63Hz/45Hz~53Hz；
輸（shū）出電流總諧波（bō）失真：THDIAC<5%；
相 位 差（chà）：<1%
並網逆變器（qì）具有DC－DC和DC－AC兩級（jí）能量變換的結構。DC－DC變換（huàn）環節調整（zhěng）光伏陣列的工作點使其跟蹤最大功率點；DC－AC逆變環節主（zhǔ）要（yào）使輸出電流與電（diàn）網電壓同相位，同時獲得（dé）單位功率（lǜ）因數。
6、離網（wǎng）逆變（biàn）器
直流輸（shū）入電壓：9～16VDC 電壓可（kě）選
額定（dìng）蔬出功率：300W
輸出電壓：110/220VAC
輸（shū）出波形：純正弦波
輸出頻（pín）率：50Hz
工作效率：85%
功率因數：>0.88
波形失真率≤5%
工作環境（jìng）：溫度-20℃～50℃
相對（duì）濕（shī）度：﹤90﹪（25℃）
保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護
具（jù）有輸出（chū）短（duǎn）路、過溫、過（guò）載、欠壓保護及保護具有自動（dòng）恢複（fù）功能，采用風機冷卻方式，輸入輸出完全隔離設計，能（néng）快速並行啟動電容、電感負載，三色指示燈顯示，輸入電壓,輸出電壓，負載水準和故障情形，負載控製（zhì）風扇冷卻，過壓/欠壓/短路/過載/超溫保護
7、PLC控製係統 
采用S7-200 PLC是模擬式中小型（xíng）PLC，電源、CPU和其他模塊都是獨（dú）立的，可以通過U形總線把電源（PS）、CPU和其他模塊緊密（mì）固定在西門（mén）子S7-1200的標準軌道（dào）上（shàng）。每個模塊都（dōu）有一個總線連接器，後者插在各模塊的背後。電源模塊（kuài）總是安裝在機架的（de）最左邊，CPU模塊緊靠電源模塊。CPU的（de）右邊是可以選擇的（de）IM接口模塊，如果隻用主架導軌而沒有使用擴展支架可以不選擇IM接口模塊（kuài）。
S7編程軟件組態主架導軌硬件時，電（diàn）源（yuán），CPU和IM分別放（fàng）在導軌的1號槽、2號槽和3號槽（cáo）上。一條導軌共有11個槽號：1號槽至11號槽，其（qí）中4號槽至11號槽可以隨意放置除電源、CPU和IM以外的其他模塊。如：DI（數（shù）字量（liàng）輸入）、DO（數（shù）字量輸出）、AI（模擬量輸入）、AO（模擬量（liàng）輸出）、FM（功能模塊）和CP（通信模塊）等（děng）
8、監控係統（工業觸摸屏）
尺寸(英寸) 10.2
液晶（jīng）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（píng）亮度：200cd/㎡
觸摸屏：電阻式
供電（diàn）電源：24VDC
額定功率：5W
CPU主板：ARM CPU，400MHz
內存：64M
存儲設備：128M FLASH
組態（tài）軟件：MCGS嵌（qiàn）入式（shì）組態軟件（運行版）
環（huán）境條件
工作溫度：0℃~45℃
工作（zuò）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（sǎo）頻速率：Oct/min ≤1
產品規格
結構：工業塑料結構
顏色：工業灰
麵板尺寸：226.5mm×163mm
機櫃開孔：215mm×152mm
外部接口：
串口：1×RS232、1×RS485
USB ：1主1從
9、其它
係統實驗時的（de）備用電源（2路0-30V/2A直流可調穩壓電源）；
有市電互補切換
LED恒流驅動
提供並網、離網逆變器實套件
 設置電（diàn）壓模塊，確保實驗過程的安全；
可變電阻，電阻值調整範圍為0～999kΩ
DC/DC：5個（gè）DC/DC電源模（mó）塊（kuài）
支援外接PC計算機量測太陽（yáng）能電池I-V特性曲線(VB軟件（jiàn）or LabView)
10、電表規格：
電流表：× 2個，DC20A， 顯（xiǎn）示模式︰0.5”LCD液晶顯示
電壓表：× 2個，DC50V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
電流（liú）表：× 2個，AC5A， 顯示模式（shì）︰0.5”LCD液晶顯示
電壓表：× 2個，AC220V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
溫度表：× 1個，0～99.9℃
多功能網（wǎng）絡電參數表：×1個，AC220V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示，包含（hán）RS485，RS232通訊功能，
11、負（fù）載：
直流負載
風扇：×1個，額定電壓：12V，工作（zuò）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
交流負載
節能燈：×1個，額定電壓：220V，工作電流：0.15 A
馬達：×1個，額定電壓：220V，工作電（diàn）流：0.2
12、測風係統模塊：
測量風（fēng）速範圍：0～60m/s
風向：0～360°
精 度： ±0.1m/s±3°
工作電源：AC 220V±20% 50HZ， DC24V、12V、5V或其他供電
記錄（lù）間隔（gé）：1分（fèn）鍾～240分鍾連續可設置
內部存（cún）儲（chǔ）：4M bit
通訊接口： RS-232/485/USB通訊
環（huán）境溫度（dù）：-40℃～50℃
轉速傳感器：0～5000 風力發電機轉速檢測顯示
13、電池（chí）：
太陽能專用閥控式密封膠體蓄電池，額定電壓：12V，額（é）定容量(55Ah),充電方法（恒壓）；
具有如下特點：自放電率低，使用壽命長，深放電能力（lì）強，充電效率高，工作溫度（dù）範圍寬。
14、係統外形（xíng）尺寸；長1200×寬780×高1800（㎜）附滾輪方便推動至戶外教學。
15、智慧教室綜合測控係（xì）統
該係統采用一體化設計（jì），要求以上功能集中在一塊核心控（kòng）製器上，禁止采用多種模塊拚裝，確保使用人員的人身安全及設備安全的性能指標：
（一）、虛擬（nǐ）示波器所需實現的功能（néng）：
50MHz   2路波形測量（liàng）功能；
（二）2路邏輯（jí）分析儀功能；
（三）1路任意波形信號（hào）發生器輸出；
200MSa/s高速實時采樣（yàng），50MHz帶寬，波形測量完全滿足教學實驗要求，波形平滑（huá）不（bú）失真。
（四）2路PWM脈衝信號發生器：可設置頻率、占（zhàn）空（kōng）比。
（五）、萬用表功能
1、萬用表的電阻（zǔ）測量功能（néng）；
2、萬用表（biǎo）的直流電壓測量功能；
3、萬用表的交流電壓測量功能（néng）；
4、萬用（yòng）表的交流電流測量功能；
（六）、人機界麵功能
*1、人機界麵顯示所測量的波形，並顯（xiǎn）示相應的量測值；
*2、可通過點擊界麵按（àn）鈕，將（jiāng）所測量的波形插入實驗報告模板中；
*3、學生的實驗報告結果可通（tōng）過點擊界麵按鈕，統一（yī）上傳到指定的教師電腦文件夾下；
（七）、實驗室安全監控功能
1、環境（jìng）參數測量：可同時測量顯示溫（wēn）濕度、CO2濃度和PM2.5；
2、電氣參數測量：可測量控製台電壓（yā）電流，並計算出功（gōng）率；
3、過流、過壓、欠壓（閥值可設置）報（bào）警跳閘保護；
4、安全防護：實驗室環境安全監（jiān）控裝置（PM2.5、煙霧、可燃氣（qì）體、溫濕度（dù）及CO2濃度異常（火警）報警（jǐng））；
5、節電功能：長期無人實（shí）驗時，自動關閉總閘開關，實現安全和節（jiē）電效果；
二、實訓內容
1、太陽光電（diàn）實習教（jiāo）學（xué）模（mó）塊實驗內容：  
實驗（yàn）一 太陽能電池發電原理實驗（yàn）
實驗1-1 太陽能光電板能量轉換實驗
實驗（yàn）1-2 環境對光電轉換（huàn）影（yǐng）響實驗
實驗二 太陽能電池光電係統直接負載實（shí）驗
實（shí）驗三 光電（diàn）控製型太陽能係統發電實驗
實驗（yàn）3-1 光電型控製單元工作原理實驗
實驗3-2 光電型控製單元充放電保護實驗
實驗四 交通警示（shì）燈模塊設計實驗
實驗五 太陽能係統負載實驗（yàn）
實（shí）驗六（liù） 綜合實驗
實驗七 太陽能電池基本（běn）特性測試實驗
實驗八（bā） 外部擴充DC轉AC外接電器實驗
實驗九 單晶（jīng）太陽能電池I-V特性曲線實驗
實驗十 離網逆變（biàn）器設計實（shí）驗（yàn）
實驗十（shí）一 離網逆變器工作特性實驗（yàn）
實驗十二 離網逆變（biàn）器帶載及保護實驗
實驗十三 並網逆變（biàn）器設計實驗
實驗十四 並網實驗
2、風力電實（shí）習教學模塊實驗內容：
實驗（yàn）一、風力發電基礎（chǔ）理論原理性實驗
實驗（yàn）二、風力發電係統設計實驗
實驗三、風力發電控製技術實驗
實驗四、風力（lì）發電相關測量技術實驗（yàn）
實驗五、風力發電基礎理論與應用技術仿真實驗
實（shí）驗六、發電機轉速與輸出電壓關係實驗
實驗七、發電機轉速與輸出電流關係實驗
實驗八、發電機轉速與（yǔ）輸出頻率關係實驗
實驗九、風速（sù）即轉速與與出功率關係實驗
3、PLC實訓內容
實驗一 STEP 7軟件安裝（zhuāng）及注意（yì）事（shì）項
實驗二 SIMATIC管理（lǐ）器
實驗三 SIMATIC Manager自定義
實驗四  PG/PC接口設（shè）置
實驗五 用PLC控製（zhì）三相交流異步電動機起/停（tíng）
實驗六 PLC係統的硬件（jiàn）組態及程序編製
實驗七 基本邏輯指（zhǐ）令的應用
實驗八 定（dìng）時器、計數器的應用
實驗九 技能訓練，人行橫道控製
實驗（yàn）十 模擬量的控製
實驗十一（yī） 順序控製係統控製方法的設計
實驗十二 步與步的動作
實驗十三 PLC通信（xìn）
4、觸摸屏實訓內容
實（shí）驗一 組態軟件應（yīng）用及（jí）界麵設計
實（shí）驗（yàn）二 上傳、下（xià）載文件
實驗（yàn）三 曲（qǔ）線圖、柱狀圖、圓形圖、動態圖（tú）
實（shí）驗四 數字輸入和文數字顯（xiǎn）示
實驗五 曆史資料顯示
實驗六 係（xì）統控製讀寫
實驗七 控製係統中觸摸屏的畫麵
實驗八（bā） 狀態圖
實驗九（jiǔ） 控（kòng）製係統中PLC的程序

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友情提示：
1、設備驗收：各采購單位收貨時請檢查風光互補發電測量與控（kòng）製實訓裝置的貨品外觀，核（hé）實（shí）風光互補發電測量與控製實訓裝置（zhì）的數量及配件，拒收（shōu）處於受損狀態的設備；
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