智能風(fēng)光互補發(fā)電測量控制實訓(xùn)系統(tǒng)

主要目的

風(fēng)光互補發(fā)電綜合應(yīng)用實習(xí)

針對人群

專業(yè)課剛開始—高職?？?/span>

完成能力

• 了解光伏/風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)組裝方法

2、了解光伏/風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)配置情況

配合課程

1.電工基礎(chǔ)

2.光伏逆變技術(shù)及應(yīng)用

3.新能源發(fā)電技術(shù)

4.風(fēng)光互補發(fā)電

5.智能風(fēng)光互補系統(tǒng)制作

6.風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)集成與設(shè)計

7.風(fēng)光互補電站維護與檢修

8.風(fēng)力逆變技術(shù)及應(yīng)用

9.新能源發(fā)電技術(shù)

10.智能光伏系統(tǒng)制作

11.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)集成與設(shè)計

12.風(fēng)力電站維護與檢修

13.變頻技術(shù)與PLC

14.CAD

每臺適用學(xué)生數(shù)量

5人

序號

項   次

主要參數(shù)

數(shù)量

1

風(fēng)力供電裝置裝置系統(tǒng)

水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電機

1）輸出功率：300W

2)輸出（整流）電壓：DC12V

3)葉片旋轉(zhuǎn)直徑：1.16m

4)葉片數(shù)量：3個

5)葉片材質(zhì)：玻璃纖維

6)啟動風(fēng)速：1.5m/s

7)切入風(fēng)速：2m/s

8)安全風(fēng)速：25 m/s

1套

風(fēng)速傳感器

1）輸出電壓：4-20MA

2）風(fēng)杯數(shù)：3個

3）測量范圍：0-60m/s，

4）測量精度±0.3M/S

1套

風(fēng)向傳感器

1）輸出電壓：4-20MA

1套

軸流風(fēng)機

1）技術(shù)參數(shù)

風(fēng)量：31325m3/h

全壓：353Pa

電壓：AC380V

頻率：0-50Hz（由變頻器控制）

功率：4Kw

轉(zhuǎn)速：1450r/min

2）輔助系統(tǒng)：

配置軸流風(fēng)機支架和軸流風(fēng)機防護框罩

1套

模擬風(fēng)向控制機構(gòu)

1）減速電機：減速比：326：1

2）直流減速電機：DC24V ，100W

3）驅(qū)動鏈輪機構(gòu)

4）旋轉(zhuǎn)機構(gòu)：

1套

主動偏航機構(gòu)

1）回轉(zhuǎn)式減速機：速比：62:1

2）直流減速電機：工作電壓,DC24V、功率30w ,速比：575:1

1套

防護裝置

鋁型材及鋼絲網(wǎng),1m*1.8m

1套

2

光伏供電系統(tǒng)

單晶硅太陽電池組件

功率：20W

誤差：±5%

輸出電壓：17.2V

輸出電流：1.17A

開路電壓：21.4V

短路電流：1.27A

工作環(huán)境溫度：45℃±2℃

尺寸：450×340×25mm

總功率：40W

2塊

追日傳感器

1）輸出電壓：0-5V

2）跟蹤精度：1度

3）結(jié)構(gòu)：4電橋（四象限）

1臺

太陽模擬器

1）擺臂機構(gòu)：立式回轉(zhuǎn)式蝸輪蝸桿減速機

2）電壓：DC24V

3）電流：1.2A

4）大功率：30W

5）燈光亮度調(diào)節(jié)器

2臺

太陽追日機構(gòu)

1）結(jié)構(gòu)：一體式雙軸蝸輪蝸桿減速機

2）驅(qū)動：交流電機 AC220V

3）軸數(shù)：雙軸二維

1套

*輻射傳感器

1）須采用由中國氣象局氣象探測中心和工程技術(shù)研究中心組織的“太陽能資源觀測利用氣象傳感器的研制項目”驗收測試報告中規(guī)定的合格產(chǎn)品，并提供相關(guān)證明材料。

2）光譜范圍 305-2800 nm

3）響應(yīng)時間 15s

4）零點偏移 <10W/㎡

5）方位誤差 <20W/㎡（1000W/㎡到80°）

6）工作溫度 -40℃~+80℃

7）大輻照度 0~2000W/㎡

8）靈敏度 7 - 14μV/W/m²

9）靈敏度溫度誤差 <0.1%/℃

3

風(fēng)力供電系統(tǒng)

電源控制單元

由漏電保護斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈、電源插座組成

1組

風(fēng)電控制電源單元

由漏電保護斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈組成

1組

威倫通液晶觸摸屏

1）尺寸：10.1"

2）TFT 彩色液晶 LED背光

2塊

充放電控制器

²1）可靠性： 智能化、模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，功能強大；工業(yè)級的優(yōu)質(zhì)元器件和嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝，適合于高溫、低溫等相對惡劣的工作環(huán)境并具有可靠的性能和使用壽命。

²2）PWM無級卸載：在風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板發(fā)出的能量超過蓄電池的需要時，控制系統(tǒng)將釋放多余的能量。普通的控制方式是將整個卸荷全部接入，此時蓄電池一般沒有充滿，而能量卻全部消耗在卸荷上，造成資源的極大浪費；即使采用分階段卸荷，一般只能做到五六級左右，效果仍然不理想。我公司采用PWM(脈寬調(diào)制)方式進行無級卸載，即可以分上千個階段進行卸載，邊對蓄電池充電，邊把多余的能量卸除，有效延長蓄電池的使用壽命。

²3）采用限壓限流充電模式：當(dāng)蓄電池的電壓大于設(shè)定的卸載開始電壓點時，采用PWM限壓充電模式，控制器將多余的能量卸除，以延長蓄電池的使用壽命；當(dāng)風(fēng)機的充電電流大于設(shè)定的風(fēng)機剎車電流點時，控制器將啟動自動剎車以保護蓄電池。

1. 兩路輸出方式：

  每路輸出均有多種控制方式可供選擇。包括：常開；常關(guān)；常半功率；光控開、光控關(guān)；光控開、時控關(guān)；光控開、時控半功率、光控關(guān)；光控開、時控半功率、時控關(guān)。通過液晶按鍵可以設(shè)定三種輸出控制方式：常開；光控開、光控關(guān)；光控開、時控關(guān)。

1. LCD顯示功能：

  LCD以直觀的數(shù)字和圖形形式顯示系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)。如：蓄電池電壓、風(fēng)機電壓、光伏電壓、風(fēng)機電流、光伏電流、風(fēng)機功率、光伏功率、負(fù)載電流，輸出控制方式，時控輸出關(guān)斷時間，光控開、光控關(guān)電壓點，白天或夜晚指示，負(fù)載狀態(tài)指示，蓄電池過壓、欠壓指示等狀態(tài)。

1. 完善的保護功能：蓄電池過充、過放、防反接保護；負(fù)載短路、過載保護；風(fēng)機限流、自動剎車、手動剎車保護；光伏防反充、防反接保護；防雷保護等。
2. 遠(yuǎn)程通信功能：可實時監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)，包括控制器LCD液晶屏上顯示的所有參數(shù)，通過軟件可以對相關(guān)參數(shù)進行設(shè)定和修改，還可以對系統(tǒng)中風(fēng)機和負(fù)載的運行狀況進行控制，并在故障發(fā)生時報警。
3. 卸載控制方式：PWM脈寬調(diào)制。

1套

直流輸入單元

1）電流表： DC 0-5A

2）電壓表： DC 0-500V

3）數(shù)據(jù)接口：RS485

1組

風(fēng)力供電控制單元

1）風(fēng)場運動方向：順時、逆時

2）軸流風(fēng)機控制：給風(fēng)

3）偏航控制：主動、被動偏航和停止

4）自動控制：啟動和急停

1組

自動PLC控控儀

三菱 FX3U ，用于直接連接傳感器和編碼器.

1套

變頻器

1）交流三相AC380，50HZ,0.75KW,9A；

2)采用高性能DSP微處理器并采用現(xiàn)代先進的IGBTA輸出器件，脈沖寬度調(diào)制開關(guān)頻率可選，

3)采用V/F控制和無感矢量控制技術(shù)

4)具有內(nèi)置通訊串口，可以和威綸通觸摸屏直接通訊，功能強大。

1套

電阻

1）范圍：0-1000Ω

2）帶刻度，可無級可調(diào)

1套

4

光伏供電系統(tǒng)

電源控制單元

由漏電保護斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈、電源插座組成

1套

光伏控制電源單元

由漏電保護斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈組成

1套

威倫通液晶觸摸屏

1）尺寸：10.1"

2）TFT 彩色液晶 LED背光

1套

充放電控制器

同上

1套

直流輸入單元

1）電流表：PA1951-AK1G， DC 0-5A

2）電壓表：PZ195U-AK1G， DC 0-500V

3）通訊接口：RS485

1套

光伏供電控制單元

電池板跟蹤方向：東、南、西、北

2）投光燈控制：燈1、燈2

3）投光燈運動方向：東西、 西東、停止

4）自動控制：啟動和急停

1套

自動PLC控控儀

三菱 FX3U ，用于直接連接傳感器和編碼器

1套

電阻

1）范圍：0-1000Ω

2）帶刻度，可無級可調(diào)

1套

5

逆變與負(fù)載系統(tǒng)

逆變輸出顯示單元

1）電流表：AC 0-5A

2）電壓表：AC 0-500V

3）通訊接口：RS485

1套

逆變控制電源單元

由漏電保護斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈組成

1套

逆變器

1）額定直流輸入電壓： 12V

2）直流電壓輸入范圍  9.5-15.5 V

3）持續(xù)功率@25℃：300VA 功率接線端子：

   直流輸入為 20-2AWG，交流輸出為

   22-14AWG，

4) 5秒鐘功率@25℃：750VA

1. 大效率：93%
2. 額定輸出電壓：220Vac±5%&110Vac±5%
3. 額定輸出頻率：50Hz±0.1%&60Hz±0.1%
4. 波形失真率：<3%
5. 輸出波形：純正弦波，諧波優(yōu)于市電
6. 低壓報警、斷開、恢復(fù)：11.3 V、11.0 V、

12.0 V

1. 高壓報警、斷開、恢復(fù)：15.0V、15.5V、

    14.5V

1. 測量點外引，為觀察波形預(yù)留接口。
2. 高溫報警、斷開、恢復(fù)：80°C、85°C、

    70°C

1. 設(shè)備輸入直流電壓范圍寬，結(jié)構(gòu)合理，盡可能減少中間環(huán)節(jié)，系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、效率高、具備防反接、短路、高熱等保護。
2. 基于網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)終端，通訊接口： RS485、RJ45 網(wǎng)口、Meter、RF 通訊，可擴展WIFI、GPRS；；

1. 工業(yè)級產(chǎn)品設(shè)計及制造：可用于工業(yè)級使用環(huán)境；
2. 智能待機：自功率損耗低；
3. 內(nèi)置時鐘：四時段時控開關(guān)負(fù)載，

記錄實際日期的日報表；

1. 內(nèi)存空間大：4M字節(jié)FLASH：可以存儲

    至少5年以上系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)；

19）2個LED指示燈：顯示蓄電池、交流輸出狀態(tài)及故障等；

20）可以通過撥碼開關(guān)設(shè)置基本的工作模式

21）設(shè)計使用壽命：15年；

1套

開關(guān)電源

1）型號：DR-120-24

2）輸入電壓：3）輸出電壓：DC 24VAC 220V

4）輸出電流：5A

1套

變頻器

1）交流三相AC380，50HZ,0.75KW,9A；

2)采用高性能DSP微處理器并采用現(xiàn)代先進的IGBTA輸出器件，脈沖寬度調(diào)制開關(guān)頻率可選，

3)采用V/F控制和無感矢量控制技術(shù)

4)具有內(nèi)置通訊串口，可以和威綸通觸摸屏直接通訊，功能強大。

1套

電機負(fù)載

1）功率：25W

2）電壓：AC220V

3）轉(zhuǎn)速：1300rpm

1套

舞臺燈光負(fù)載

LED發(fā)光燈泡

1套

閥控密封式鉛酸蓄電池

1）容量：12V 18Ah/20HR

2）重量：1.9kg

3）尺寸：345mm×195mm×20mm

4套

6

監(jiān)控系統(tǒng)

工控機

包括6個串口和鍵盤鼠標(biāo)，微軟Window XP操作系統(tǒng)軟件

1臺

組態(tài)軟件

組態(tài)王

1套

打印機

HP Deskjt 1000

1臺

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

1. 可以實時采集和保存風(fēng)光互補控制器、光伏特性、風(fēng)電特性、逆變負(fù)載特性數(shù)據(jù)；

2）多種而方便的外部接口：

   USB，LAN，RS-232C，LTP

1. 實時顯示蓄電池電壓、超壓斷開電壓、超壓斷開恢復(fù)電壓、低壓斷開電壓、低壓斷開恢復(fù)電壓、風(fēng)光電壓、電流、發(fā)電功率、發(fā)電器、風(fēng)速、風(fēng)向、負(fù)載電量和I-V/P-V參數(shù)

1套

電源分析系統(tǒng)

1）將光伏電池模塊和風(fēng)力輪機產(chǎn)生的能量通過功率調(diào)節(jié)器后直流電將轉(zhuǎn)換為交流電。

蓄電池的充電控制單元對電能進行轉(zhuǎn)換，大限度降低這些轉(zhuǎn)換中的損耗可以提升整個能源系統(tǒng)的效率。能夠提供多個通道的功率輸入，可以測量顯示陣列電壓、陣列電流、陣列功率、蓄電池電壓、蓄電池功率、負(fù)載電壓、負(fù)載電流、負(fù)載功率、、風(fēng)光電信息、負(fù)載信息的對應(yīng)實時參數(shù)。

2）分析計算出實訓(xùn)數(shù)據(jù)報表和曲線CRV 文件，生成I-V/P-V曲線和大功率點跟蹤（MPPT）測試及參數(shù)歷史數(shù)據(jù)；

1套

7

自動操作實驗臺

1）豎式網(wǎng)孔板基本結(jié)構(gòu)：

  上方為整體模塊代不銹鋼實驗面板，美觀直接便利；

  下方為豎式網(wǎng)孔板，工具箱+4個滾輪

2）尺寸：800(長)×600（寬×2000(高)

3）外框架構(gòu)成：

鋁合金型材和不銹鋼材料，內(nèi)嵌噴塑不銹鋼板，

鋼板尺寸：1000mm×720mm

鋼板厚度：3mm

鋼板孔規(guī)格：

下方孔尺寸6×10mm，孔左右間距為6mm，

上下間距為6mm且錯位8mm；

4）網(wǎng)孔板配有推拉式抽屜，抽屜采用型材外框、2mm鋼板底部；

4套

8

實驗跳線及通訊電纜

1）材質(zhì)：雙芯屏蔽線

2）紅、綠、蘭、黑等不同色號

1批