SB-FG500B01风光互补发电教学实验实训平台

风光互补发电教学实验实训平台适合高等院校：如能源与动力工程、电气工程及其自动化、新能源科学与工程等专业，可利用该平台开展《风光互补发电技术》《新能源发电系统集成》等课程的教学与研究，培养学生的科研能力和实践操作能力，如深圳职业技术大学机电工程学院就利用风光互补发电实训系统开展相关教学。

• 职业院校：高职、中职的新能源相关专业，如光伏发电技术与应用、新能源汽车技术等，可通过该平台进行实训教学，使学生掌握风光互补发电系统的安装、调试、维护等技能，为就业打下基础。

• 技工学校：适合技工学校的电工、新能源技术等专业，对学生进行风光互补发电技术的技能培训，提升学生的实际操作能力和就业竞争力。

• 职业培训学校：各类职业培训学校可利用该平台开展风光互补发电相关的技能培训班，如光伏电站运维工程师培训、风光互补系统安装调试员培训等，为社会培养专业人才。

• 企业内部培训部门：太阳能光伏企业、风力发电企业、电力企业等的内部培训部门，可使用该平台对员工进行技能提升培训，使员工熟悉风光互补发电系统的原理、操作和维护，提高员工的业务水平。

• 科研机构：相关科研机构在进行风光互补发电技术研究、智能控制算法开发等科研项目时，可借助该平台进行实验验证和技术研发，同时也可用于培养科研人员的实践能力。

一、特点与技术要求

◆ 系统实验平台集成了室内温/湿度仪，风速测量、光照度测量系统，让使用者操作起来更直观。

◆ 系统采用32位数字化DSP技术，对蓄电池充放电进行全智能化的管理。

◆ 系统DC-AC并网同步电源，采用高频脉冲调制技术。具有小体积、高效率及高功率因数输出。

◆ 系统面板上采用直观的数字表和液晶显示，让用户了解当前系统工作状态。

◆ 系统上的离网电源可以为用户提供交流110V/220V纯正弦波交流电能。

◆ 风光互补并网发电实训系统，可以让实训学生自行拆装移动，使用简便、无噪音、无污染。

◆ 系统增加市电与风光互补发电切换模块，让实验更具操作性。

◆ 增加分布式供电原理与实验电路，让学生增加对新知识的理解

二、主要技术规格参数

1、系统规格

◆ 系统工作电压：12/24V DC  220VAC

2、单晶硅太阳能电池规格

◆ 组件尺寸(L*W*H)：1020*665*30mm

◆ 功率：120Wp

◆ 工作电压：22.5±0.5V

◆ 工作电流：5.6±0.5A

◆ 短路电流：6.7±0.5A

◆ 开路电压：22.5±0.5V

◆ 模拟小太阳模块：220VAC  500W金卤灯或1000W自然色太阳投光灯

2.2自动跟踪单元

Ø跟踪方式：双轴全自动跟踪； 精度：±0.5°

Ø水平回转角度：360° ；俯仰角度：180°

Ø控制器供电电源：DC 12V

Ø电机供电电源：DC 12V

Ø模拟太阳灯：Q135/500W

3、永磁同步风机力发电机参数

◆ 额定功率：400(W)

◆ 额定电压：12/24(V)

◆ 风轮直径：1.3(m)

◆ 启动风速：2(m/s)

◆ 额定风速：13(m/s)

◆ 工作形式：永磁同步发电机

◆ 风叶旋转方向：顺时针

◆ 风叶数量：3（片）

◆ 电机材料：铝合金&不锈钢

4、模拟风洞模块

◆ 风量：38800 mз/h

◆ 风压：330Pa

◆ 转速：1450 r/min

◆ 功率：4kW

◆ 可调风速：无极调速

5、风光互补控制器规格

5.1风光互补控制器

◆ 工作电压：12VDC

◆ 充电功率：520W

◆ 光伏功率：120W

◆ 风机功率：400W

◆ 充电方式：PWM脉宽调制

◆ 充电最大峰值电流 35A

◆ 过放保护电压 11V

◆ 过放恢复电压 12.6V

◆ 输出保护电压 16V

◆ 控制器设有蓄电池过充、过放电保护、蓄电池开路保护、负载过电压保护、夜间防反充电保护、输出短路保护、电池接反保护、欠压和过压防震荡保护、均衡充电、温度补偿、光控开关功能；

◆ 负载为100W以下的12V/24V直流负载，控制单元一通道为常开输出，另一通道为多类定时输出（光控开、光控关，定时开、定时关，）。

6、离网逆变电源

◆ 直流输入电压：10～15VDC

◆ 额定蔬出功率：300W

◆ 输出电压：110/220VAC

◆ 输出波形：纯正弦波

◆ 输出频率：50Hz

◆ 工作环境：温度-20℃～50℃

◆ 相对湿度：﹤90﹪（25℃）

◆ 保护功能：极性反接、短路、过热、过载保护

7、并网同步逆变电源

7.1并网同步逆变电源

◆ AC标准电压范围：90V～140V/180V～260VAC

◆ AC频率范围： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz

◆ 并网输出功率：500W

◆ 输出电流总谐波失真：THDIAC <5%

◆ 输出短路保护： 限流

◆ 显示方式： LED

◆ 待机功耗： <2W

◆ 环境温度范围： -25 ℃～60℃

◆ 环境湿度： 0～99%(Indoor Type Design)

8、测风系统

◆ 测量范围   风速：0～60m/s    风向：0～360°

◆ 精 度      ±0.1m/s  ± 3°

◆ 工作电源：AC 220V±20%  50HZ， DC12V、5V或其他供电。

◆ 通讯接口：  RS-232/485/USB通讯

◆ 环境温度：   -40℃～50℃

◆ 转速传感器：0～5000 风力发电机转速检测显示（室内）

9、电表规格

◆ 直流电流表：20A， 显示模式︰0.5"LED

◆ 直流电压表：50V， 显示模式︰0.5"LED

◆ 交流电压表：500V，显示模式︰0.5"LED

◆ 交流电流表：5A，  显示模式︰0.5"LED

◆ 时间、温/湿度表：× 1个，-20～99.9℃  显示时间，室内温、湿度

10、负载：

◆ 风扇：×1个，额定电压：12/24V，工作电流：0.25A，功率：3W

◆ 交通灯：1组，额定电压：12/24V，工作电流：0.25A，功率：3W

◆ 蜂鸣器：×1个

◆ 马达：×1个，额定电压：12/24V，工作电流：0.35A，功率：5W  转速：20rmp/min

◆ 交流线性电阻负载：3～100W连续可调

◆ 直流模拟负载：12V/24V/28WLED路灯板，带PWM调光功能

◆ 实验台面板设置有直流输出端口，设有阻性，感性负载，方便完成不同负载

11、电池：阀控式密封铅酸蓄电池

◆ 额定电压：12V

◆ 额定容量：20Ah

◆ 充电方法（恒压），循环︰峰值充电电流为5.6A

12、监测系统：

高性能风光互补智能控制器，含PC端监控模块，软件与系统联机后可以实现远程监控,包括风能、太阳能、蓄电池的数据实时显示、数据存储、数据转存，对风能、太阳能、蓄电池的参数进行配置，对风机的运行状态进行控制等。数据以图形曲线、实时数据表、模拟图等多种形式显示。运行状态以报警形式提醒用户，报警内容存储备查。系统具有使用简单，存储容量大，功能全，多语言版本等特点。

13、系统外形尺寸：

长1470×宽700×高1570（㎜）附滚轮方便推动至户外教学。

14、监控软件

◆ PC监控模块：监控主机、监控软件。

◆ 显示内容：蓄电池电压、风机电压、光伏电压、风机电流、光伏电流、风机功率、光伏功率，能量模拟图，当前风速（米/秒），当前风向（度）

风力发电系统工作主界面

风力电系统工作数据主界面（可切换不同曲线界面）

当前风资源数据主界面

三、实训项目

（一）光伏发电系统基本认识实验

1.1 光伏发电系统组成部分基本认识实验

（二）控制柜基本认识：

2.1 太阳能电池板开路电压测试实验

2.2 太阳能电池板短路电流测试实验

2.3 太阳能电池板IV特性测试实验

2.4 太阳能电池板最大功率输出特性实验

2.5 太阳能电池板填充因子计算实验

2.6 太阳能电池板转换效率计算实验

2.7 开路电压与相对光强的函数关系

2.8 短路电流与相对光强的函数关系

2.9 太阳能电池板PV特性测试实验

2.10 太阳能电池板暗伏安特性测试实验

2.11 太阳能电池板输出特性测试实验

2.12 串联电阻对填充因子的影响实验

2.13 并联电阻对填充因子的影响实验

2.14 太阳能电池光谱特性测试实验

2.15 太阳能电池串联开路电压测试实验

2.16 太阳能电池串联短路电流测试实验

2.17 太阳能电池并联开路电压测试实验

2.18 太阳能电池并联短路电流测试实验

2.19 负载特性实验

（三）太阳能蓄电池控制器实验系列

3.1 太阳能蓄电池充电控制实验

3.2 太阳能蓄电池放电实验

3.3 蓄电池电流电压测量实验

3.4 蓄电池电量估测实验

3.5 控制环境温度测量实验

3.6  MPPT闭环给定实验

3.7  DC-DC升压实验

3.8  DC-DC降压实验

（四）太阳能应用实验系列

4.1 太阳能LED显示实验

4.2 太阳能直流风扇实验

4.3 太阳能直流电机实验

4.4 太阳能交流灯源实验

（五）太阳能发电控制器阻抗变换实验

（六）太阳能光伏逆变器实验系列

（七）太阳能发电系统综合设计实验

（八）太阳能电池板方阵安装实训

（九）风机部分

四、主要设备清单