风光互补发电教学实验平台

一（yī）、概述
MY-F500E 风光互补发电教学实验平台集成风力（lì）、光伏互补（bǔ）发电为（wéi）一体的教学实验、实（shí）训系统。可完成风力发电和太阳能发电基（jī）站（zhàn）的充放电及逆变电源方面实验及教学演示。可以帮（bāng）助学生，进一步（bù）理解风光互（hù）补发电（diàn）站（zhàn）整个系统的原理学习并探讨工程实际应用（yòng）技能。主要（yào）提供于职高、大学、研究生、企业（yè）技工以太阳能发电为主课题的研究（jiū）和培训。可以帮助学生（shēng），进一步理解风光互补（bǔ）发电站整个（gè）系统的原理学习并探讨工程实际应用技能。
二、主要特点：
1、系统采用立式结构（gòu），面板采用标准（zhǔn）网孔板，实验模块暴露在外，较强的临场感、可快速让（ràng）学习者进入学习角色，集成了风（fēng）速测量报警系统，闭环的控制方式让使用者操作起来更人性化。
2、风光互补（bǔ）发电控制系统采用16位高性能MCU，对蓄电池充、放电和风机刹车进行全智能化的控制。
3、离网逆变模块boot前端（duān）采用8位MCU驱动控制，前后桥输出采用进口MOS场效应（yīng）管使性能更稳定。可以为学习过（guò）程中提供稳定的220V纯（chún）正弦波交流电能。
4、风光互补（bǔ）发电实训系统，可以让（ràng）学生自行拆装移动，使用简（jiǎn）便、无噪音、无污染。
三（sān）、设备组成：
风光互补发电实训系统主要由光（guāng）源模拟控制系统、模拟风场（chǎng）系统，风力（lì）发电机，风速、风向检测装置，风光互补（bǔ）充放电（diàn）管理系（xì）统、离网逆变（biàn）与负载系统。
四、技术参（cān）数：
1、太阳能电池板：
光伏组件方阵：由太阳电池（chí）组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳（yáng）能转换成电能输出，它是太阳能光伏（fú）系（xì）统的核心部件（jiàn）。
系统主要采（cǎi）用2块（10W单晶硅1块，20W多晶硅1块（kuài））小型太（tài）阳能电池板组建，可实现太阳能电池板（bǎn）的并接方式和串接方式，进而提供大电流或大电压的两种太阳能电池板（bǎn）组网方式。
1#电（diàn）池板
1）电池板：单晶硅（guī）
2）最大输出功率：10W
3）开路（lù）电压：21.24V
4）短路电流：0.58A
2#电池板（bǎn）：
1）电池板：多晶硅
2）最大（dà）输出功率：20W
3）开路电压：21.24V
4）短路电流：1.17A
2、投射灯（模拟太（tài）阳灯）
1）电（diàn）压：220V
2）频率：50Hz
3）最大功（gōng）率：200W
4）电流：0.9A
3、风力发电机
1）额定功率：300(W)
2）额定（dìng）电压：12(V)
3）额定（dìng）电流：22.5（A）
4）风轮（lún）直径：1.52(m)
4）启动风速：2.5(m/s)
5）额定风速：9.6(m/s)
6）安全风速：35(m/s)
7）工作形式（shì）：永磁同步发电机
8）风叶旋转方（fāng）向：顺时针
9）风叶数量：3（片）    
10）风叶材（cái）料：玻（bō）璃增强聚（jù）丙烯材料
4、模拟风洞模块（鼓风机）
1）风量：10000 mз/h
2）风压：215Pa
3）转速：1440 r/min
4）电压：220V
5）频率：50Hz
6）功率：0.75kW
7）可调风速：0～13级连续可调
5、风光互（hù）补控（kòng）制（zhì）器规（guī）格：    
1）工作（zuò）电压：12VDC
2）充电（diàn）功率Pmax ：650W
3）光伏功率（lǜ）Pmax ：100W
4）风（fēng）机功率Pmax ：550W
5）充电方式：PWM脉宽调制
6）充电最大电流 35A
7）过（guò）放保护电压 11V  
8）过放恢复电压 12.6V
9）输出保护电压 16V
10）卸载开始电压（出厂（chǎng）值（zhí））15.5V
11）卸载开始电流（出厂值） 15A
12）控制器设（shè）有蓄电池过充、过放电保护、蓄电池开路保护、负载过电压保护（hù）、夜间防反充电保护、输出短路保（bǎo）护、电池接反保（bǎo）护、欠压和过压防（fáng）震荡保护、均衡充电、温度补偿、光控开关功能；
13）负载为100W以下的12V/24V直流负（fù）载，控制单元一通道为常开输出，另（lìng）一（yī）通道为多类定时输出（光控开、光控关，定时（shí）开、定（dìng）时（shí）关，）。
6、离网（wǎng）逆变电源：
1）直流输（shū）入电压：9～16VDC 电压可选
2）额定蔬出功率：300W
3）输出电压：110/220VAC
4）输出波形：纯正（zhèng）弦（xián）波
5）输出频（pín）率：50Hz
6）工作效率：85%
7）功率因（yīn）数：>0.88
8）波形失真率≤5%
9）工作（zuò）环境：温度-20℃～50℃
10）相对（duì）湿度：﹤90﹪（25℃）
11）保护功（gōng）能：短路、过热、过载保护
7、测风系（xì）统：
1）测量范围：风速：0～60m/s
2）精度：±0.1m/s
3）工作电源：AC 220V±20%
4）环境温度： -40℃～50℃  
8、数（shù）字电压表：
1）光电池电压表：0-200V×1只
2）负（fù）载电压表：0-200V×1只
3）逆变电能计量模块：电（diàn）参数测量、运（yùn）行时间、超（chāo）载报警、功率报警门限预置、掉电数据保存
4）温度、湿（shī）度表:温度测量范围：-50℃-+70℃  湿度测量（liàng）范围：20%-90%
9、蓄电池容量（liàng）55Ah、电压12V × 1只
10、负载单元（选配出口型（xíng）无（wú）此项）
（1）DC12V直流负载五组。（感性负载3组，阻性负载（zǎi）2组）
1）感（gǎn）性负（fù）载有：12V直流风扇、12V直流电机、12V蜂鸣器
2）阻性负载有：12V交通灯、3W LED灯
（2）AC220V交（jiāo）流负载四组。（感性负载（zǎi）1组，阻性负载3组）
1）感性负载有：220V直流风扇
2）阻性负载：220V交通灯（dēng）.220V 3WLED灯（dēng）
五、主要实验实（shí）训内容：
实验（yàn）一 基本（běn）实验内容：
1、风光互补发电实验
2、风力发（fā）电实验
3、光伏发电实验（yàn）
4、风光互补控制器实验
5、蓄电池充放电实验
6、离网逆变器实验（yàn）
实验二 太阳能电池板特性实验系列
1、太阳能电（diàn）池板开路电压测试实验
2、太阳能电池板短路电流测试实验
3、太（tài）阳能电板I-V特性（xìng）测试实验
4、太阳能电池板（bǎn）最大输（shū）出功率计算实验
5、太阳能电池板填充因子计算实验
6、太（tài）阳能电池（chí）板转换效率测量实验
7、开（kāi）路电压与相对光强的函数关（guān）系实验
8、短路电流（liú）与相对光强的函数关系实验
9、太（tài）阳能电池板P-V特性测试实验
10、太阳（yáng）能电池板暗伏安特性测（cè）试（shì）实（shí）验
11、太阳能组件输出特性测试实验
12、串联电阻对填充因（yīn）子的影响测试实验
13、并联电阻对（duì）填充因子的影响测试（shì）实验
14、太阳能电池光谱特性测试实验（yàn）
15、太阳（yáng）能电池（chí）板的串联开路电压测试实验
16、太（tài）阳能电池板的（de）串联短（duǎn）路电流（liú）测试实验
17、太阳能电池板的并联开路（lù）电压测试实验
18、太阳能电池板的并联短路电流测试实验
实验三（sān） 太阳能蓄电池控制器（qì）实验系列（liè）
1、太阳能蓄电池充电控制实验（yàn）
2、控制（zhì）器充放电保护实验
3、蓄电池电压、电流测试实（shí）验（yàn）
4、蓄电池电量估测实验
5、控制电（diàn）池电（diàn）流流入、输（shū）出实验
6、控制（zhì）器环境温度测量实验
7、控制器光控-时控输出实验
实验四 太阳能光伏逆变器实验系列
1、逆变器的工作原理分析实验（yàn）；
2、输出电压、电流测试（shì）实验；
3、最大输出（chū）功率的估算实验；
4、过载或短路保护演示实验；
5、输入（rù）电压防反接演示实验；
6、输入电压范围测试实验（yàn）；
7、转换效（xiào）率（lǜ）计算实验；
实验五 风力发电机运行过程与风能量变换演（yǎn）示实验（yàn）
1、风力发电（diàn）基础理论原（yuán）理性实（shí）验
2、风力发电系统设计实验（yàn）
3、风力发电控制技术实验
4、风力发电相（xiàng）关测量技术（shù）实验（yàn）
5、风力发电基础理论与应用技术仿真实验
6、发（fā）电机转速与输出电压关系实验
7、发（fā）电（diàn）机转速与输出电流关系实验
8、发（fā）电机转速与输（shū）出频率（lǜ）关系实验
9、风速即转速与出功（gōng）率（lǜ）关（guān）系实验
10、鼓风机（jī）调速实验
六、系统基本（běn）配置：

序号（hào）	名称（chēng）	主要技（jì）术指标（biāo）	数量	单位	备注
1	风力发电机	三叶片，风能利用系数0.32，额定输出电压12VAC，额定输出功率300W	1	台
2	风速传感器（qì）	输入电压5V 码（mǎ）盘结构输出	1	只
3	鼓风（fēng）机（jī）	额定功率0.75KW,额定电压220V额定（dìng）转速1440r/min	1	台
4	单晶硅 太阳能电（diàn）池板	工作功率10W，工作电压17.5V， 工作（zuò）电流0.65A光照强度AM1.5  1000W/M2  T 25℃	1	块
5	多晶硅 太阳能电（diàn）池板	工作功率20W，工作电压17.5V， 工作电流0.65A光照强度AM1.5  1000W/M2  T 25℃	1	块
6	智能电压表	测量范围DC 0-200V  供电：AC9V	2	只
7	逆变电能 计量模块（kuài）	电参数测量、运行时间、超载报警（jǐng） 功率报警门限预（yù）置（zhì）、掉电数据保存	1	只
8	风（fēng）光（guāng）互补控制器	充电（diàn）、放电管（guǎn）理（lǐ）、输出模式管理	1	台
9	电源逆变器（qì）	输入电压12VDC 输出电（diàn）压220VAC 额（é）定功率300W	1	台
10	模拟太阳灯	100W 220VAC 50HZ/60HZ	2	套	投射灯
11	直流感性负载（zǎi）	风扇、电机（jī）、蜂（fēng）鸣器  电压12V		套（tào）
12	直流（liú）阻性负载	交通灯、LED灯（dēng）、电阻箱  电压12V		套
13	交流感性负载	17寸 宽屏液晶电（diàn）视机 电压AC220V	1	套
14	鼓风（fēng）机调速装（zhuāng）置	额定功率5.0KW 额定电压220VAC	1	只
15	储能蓄电池	12V 55AH	1	只

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