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新能源教学设备

DB-FD11 300W风光互补离网发电实验系统


风光互补发电实验系统采用风力发电机和光伏组件相结合,室内安装风力发电机、光伏组件,由模拟风源和模拟光源提供风能和光能。各部件通过通讯电缆和连接电缆进行连接,组成一套能够手动按照和测试的风光互补应用系统。

涉及专业

光伏发电技术及应用、风能与动力工程、光伏材料加工与应用技术、太阳能技术利用、光电仪器制造与维修、供用电技术、能源与环境系统工程等相关专业及课程


300W风光互补离网发电实验系统300W风光互补离网发电实验系统
本实验装置有以下几部分组成:
1、H型垂直轴风力发电装置1套
主要组成部分:
H型垂直轴风力发电机系统(其中包含风向仪(传感器)、风速仪(传感器)、风轮机、相应的支撑装置等)
主要技术参数:
额定功率:300W;
最大功率:350W;
输出电压:24V;
启动风速:1.7m/s;
工作风速范围(m/s):3-25;
额定风速:8~10 m/s;
安全风速:40 m/s;
风轮直径:约1.5m;叶片高度:约1.2m;
叶片宽度:约220mm;
额定转速:180r/min;
刹车方式:电磁刹车;
叶片材质和数量:增强玻璃钢/5片。
2、光伏发电装置1套
(1)主要组成部分:
太阳能电池板、太阳能双轴自动跟踪系统及控制系统、模拟太阳光源、相应的支撑装置等。
(2)主要技术参数:
模拟太阳光源:300W;采用类似太阳光谱的氙气灯。
光源调节距离:0~80cm。
太阳能电池板输出功率:100W。
3)自动跟踪系统技术参数
跟踪方式:双轴全自动跟踪,跟踪精度:±1°
水平回转角度:360°, 俯仰角度:180°
传动机构自重:12Kg, 最大承重:80Kg
控制器供电电源:DC 12V 电机,供电电源:DC 12V
系统日平均耗电量:<5W 抗风等级:10 级
◆ 控制方式:采用单片机控制和PLC两种控制方式,二者可以自由切换,均具有上位机监控功能。
3、风源模拟及控制装置1套

(1)主要组成部分:鼓风机、可调风速控制器、风源模拟软件等。
(2)主要技术参数:
鼓风机:功率3000W,轴流风扇,采用可调速控制器,风速调节范围:0~13m/s;风速控制精度:0.1m/s;风向控制精度:0.1 度;调整角度:±65°。
4、风光互补发电监控装置1套
(1)主要组成部分:
电力电子模块:稳压模块、控制模块、逆变模块等;
控制面板:风速、风向控制面板、数据显示面板,控制系统面板等;
人机界面:触摸液晶屏数据采集显示模块、PC机监控系统等。
(2)触摸液晶屏功能与要求:
 触摸液晶屏尺寸8寸;
 可以分别对太阳能电池模块、控制器模块、逆变器模块中的各参数(电流、电压、温度、湿度、光照度、风速、风向、风力发电的电量等)进行实时监测并显示,带有报警提示功能;
 太阳能控制器(带报警功能)显示内容:输入电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示;输出电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示;
 逆变器:输出电压、电流、功率、用电量的数据显示及动态曲线显示;输出频率显示;
 蓄电池:电压数据显示及动态曲线显示;
 环境监测:温度、湿度、照度显示;
 温度计界面显示、湿度计界面显示;
 光照强度动态曲线显示,自动切换量程:225Lx、2250Lx、22500Lx和225KLx(225000Lx);
通过触摸液晶屏实现对风光互补发电系统的输出控制功能:如:负载的接入与切除、风机卸载电路的接入与切除、继电器输出控制、PWM输出控制等。
(3)风光互补发电控制功能要求:
控制功能中需含有最大功率点跟踪(MPPT)功能。
(4)PC机监控系统组成与功能要求:
 PC机一台;
 风光互补发电监控系统软件以相应的硬件接口装置与连接元件等;
 能够通过485总线或CAN总线分别对风光互补发电系统中的所有监控对象(同上述触摸液晶屏的监控内容)进行远程监控。
5、负载部分、逆变器等扩展功能部件1套
主要组成与参数:
(1)DC24V直流负载五组。(感性负载3组,阻性负载2组)
1)感性负载有:24V直流风扇、24V直流电机(120~180W)、24V蜂鸣器
2)阻性负载有:24V交通灯、3W LED灯
(2)AC220V逆变器输出,以及相应的交流负载四组。(感性负载1组,阻性负载3组)
1)感性负载有:220V交流风扇
2)阻性负载有:220V交通灯、220V 3W LED灯、220V 28W LED灯
(3)可调稳压电源(0-12V,0-1A)。
根据要求可升级为0-30V、0-5A的可调恒压恒流稳压电源。
(4)可调电阻箱技术参数如下:
1)阻值范围:10欧-99.99K
2)误差范围:±1%
(5)USB接口电压输出:可为电子设备提供5V直流稳压电源。
6、蓄电池二只
单只容量:100AH/12V
类型:免维护胶体蓄电池
可以完成以下实验:
(1)风速即转速与与出功率关系实验
(2)发电机转速与输出电流关系实验
(3)发电机转速与输出电压频率关系实验
(4)光伏摸块单元组成原理
(5)光伏阵列单元组成原理。
(6)在不同天气和日照强度下光波对光伏转换效率的影响实验。
(7)太阳能控制器欠压过压保护实验。
(8)逆变器逆变原理实验(通过逆变器各测试点的测试)
(9)逆变电源直流输入欠过电压保护实验。
(10)逆变器输出过载保护实验
(11)逆变器输出欠、过压实验

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