风光互补并网发电实训系统、太阳能电池测试实训系统、质子交换膜燃料电池教具

湖北大学2014年公用经费项目,招标编号:HBCZ-1406219-140538)


TW-FGB500风光互补并网发电系统教学实训台


　并网风光互补发电系统教学实训台是集成于风光互补并网发电为一体的教学实验系统。可完成风力发电和太阳能发电基站的充放电及并网逆变电源方面实验及教学演示。可以帮助学生，进一步理解风光互补并网发电站整个系统的原理学习和工程实际应用技能。

    风力发电和太阳能发电是利用大自然的风和太阳光为主要资源，具有绿色,环保、低碳、不需资源分配等优点。在当今世界能源战略储备中，已经得到了最广泛的应用。

太阳能和风力发电的应用,主要有两种方式：A离网发电，B并网发电。也是目前全球最大规模利用太阳能和风能资源的主要方式。

   我公司结合多年在新能源行业的研发和生产经验，针对技术职业学院、大学研究生、企业项目经理和技工培训的需求,而专门研制生产，主要推出太阳能和风力发电系统教学实训台。基本可以满足研究太阳能发电和风能发电扩展和实际应用培训，及对外宣传演示。

    教学实训系统主要有，光电池组件及支架、小太阳模拟组及支架、主控实验平台、监控仪表、风资源测试仪、模拟风洞、模拟发电机、蓄电池、PC机、软件等组成。

 

1、小型并网风光互补发电模块组成
太阳能电池组件模块、阵列支架模块、双轴跟踪控制模块、太阳能充电控制模块、蓄电池模块、同步电源模块、离网逆变控制模块、模拟风洞发电模块、仪表监控模块、开关控制模块、环境监测模块、上位机监控模块，系统配线等组成。


2、教学及研究实训项目
2、1、小功率永磁同步风力发电机系统控制运行过程风能量变换过程演示和实验
◆ 风速即转速与与出功率关系实验
◆ 发电机转速与输出电压关系实验
◆ 发电机转速与输出电流关系实验
◆ 发电机转速与输出电压频率关系实验

 

2、2、小功率太阳能电池控制运行过程光能量变换过程演示和实验
◆ 光伏摸块单元组成原理。
◆ 太阳能光电池能量转换组合原理。
◆ 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。
◆ 在不同季节太阳运轨变换下对光伏能量转换的影响实验。
◆ 在不同季节环境温度变换下对光伏能量转换的影响实验。

 

3、实训运行技术条件（单相输出）
3、1、发电单元
风能
◆ 风洞调速范围：0～13 m/s，功率3KW
◆ 风力发电机额定输出充电电压：12VDC，功率：400W
◆ 风机类型；永磁同步发电机，上风式
光能
◆ 光伏模块功率：50Wp
◆ 光伏模块输出工作电压：17.5VVDC
◆ 光伏模块工作电流：2.85A
◆ 模拟光源模块：200W长弧疝灯

 

3、2、充电单元
◆ 工作电压：12VDC
◆ 充电功率：400W
◆ 充电方式：PWM脉宽调制
◆ 充电最大电流 35A 
◆ 过放保护电压 11V 
◆ 过放恢复电压 12V
◆ 输出保护电压 16V 
◆ 卸载开始电压（出厂值）15.5V
◆ 卸载开始电流（出厂值） 15A 
◆ 保护功能：蓄电池过充电、蓄电池过放电、蓄电反接、负载过载、防雷、风机限流、风机自动刹车和手动刹车。

 

3、3、电力蓄能单元（机内）
◆ 蓄电池类型：免维护胶体蓄电池
◆ 蓄电池组容量:12V/65Ah
◆ 蓄电池数量： 1个

 

3、4、并网逆变模块(机内）

◆ 直流输入电压：10.5V～24VDC
◆ 输入电流：27A
◆ 额定蔬出功率：200W
◆ 输出电压：170V～260VAC

◆ 频率范围：45Hz～53Hz

◆ 工作效率：99%
◆ 功率因数：>0.99
◆ 波形失真率≤5%  
◆ 工作环境：温度-20℃～50℃
◆ 相对湿度：﹤90﹪（25℃）

◆ 保护功能： 防雷、极性反接、短路、漏电、过热、过载保护

 

3、5、控制单元
◆ 400W/12V 风光互补智能控制器（Zigbee无线传输、RS232串口输出）（室内）
◆ 风速传感器：0-60m/s（室内）
◆ 温度传感器：-10℃～100℃（室外）
◆ 转速传感器：0～5000 风力发电机转速检测显示（室内）

 

3、6、负载单元
◆ 交流线性电阻负载：3～15～120W
◆ 直流模拟负载：12V/28WLED路灯板

 

3、7、显示单元
◆ 风机/光电池输出电流表
◆ 风机/光电池输出电压表
◆ 风机/光电池输出功率表
◆ 并网逆变输出电压表
◆ 并网逆变输出电流表
◆ 逆向输出频率表
◆ 负载实验电流表
◆ 负载实验电压表
◆ 负载实验功率表

 

4、监控软件  
◆ PC监控模块：监控主机、监控软件、显示屏。
◆ 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。
◆设置内容：风机限流、自动刹车、手动刹车。负载1设置（手动开＋手动关  光控开＋光控关  光控开＋时控关）。负载2设置（手动开＋手动关  光控开＋光控关  光控开＋时控关）。

主要设备技术参数

 风光互补发电部分

参数

系统额定输出功率

500W（风机＋光伏组件）

风力发电机输出功率

Pwv=100～400W

光伏组件输出功率

Pwv=50～100W

额定输入充电功率

500W（风机＋光伏组件）

 额定输入充电电流

12VDC/30A (max)（风机＋光伏组件）

输入过充保护电压

最大卸荷功率

DC16±1V

14VDC/400W（风机）

                   室内模拟风光发电部分

参数

 模拟发电机架

 模拟风洞机台

 变频调速控制器

 模拟风速风向仪架

  太阳能电池组件

 小太阳能模拟灯

        安装面积

12V/400W

380V/3KW；风速范围0～15m/m

380V/3KW；调速范围0～1450转/分

220VAC/风速0～60m/S风向0～360°/测量精度±3°

17.5V/100Wp

220VAC/2000W

7m*4m/28㎡（发电机＋风洞＋风速风向仪）

实训台部分

参数

实训台

仪表组

离网逆变电源

太阳能充电控制主板

直流负载

交流负载

并网同步电源

充放电参数监控传输

长1.24m*宽0.55m*高1.79m

输入电源220VAC

输入电压10.8～16VDC；输出电压0～220VAC；输出功率300W；

输入电压12VDC； 输出功率120W；实验模式：光控＋时控

输入电压12VDC；LED灯10W～28W

输入电压220VAC；阻性负载0～200W，实验模式：可调

输入10.5V~28VDC/输出180～260VAC/输出功率200W/频率50Hz

RS232接口与计算机连接

蓄电池部分

参数

免维护铅酸蓄电池

12VDC/65Ah，工作电压48VDC

卸载控制器

卸载开始电压14V；卸载开始电流25A；

保护功能

电池防反充，防反接，过充电，防雷，限流，自动刹车




 

装箱清单表

编号

产品名称

型号规格

数量

单位

备   注

1

电池组件及支架

LL-SZ100

1

套

2

小太阳模拟组及支架

LL-SG2000

1

套

3

风机发电模拟实验台  

LL-400

1

套

风力发电机和支架

4

风速、风向模拟实验台  

LL-PH3000

1

套

风向仪和支架

5

风洞模拟实验台

FD568

1

台

6

蓄电池

65Ah/12V

1

个

7

风光互补实验操控台

LL-703

1

台

8

实验跳线

1

套

9

使用说明书

1

本

10

钥匙

1

套


  


系统序列号排列说明

风 光 互 补 实 验 平 台

编号

名 称

功 能 描 述

编号

名 称

功 能 描 述

1

电源指示灯

交流电源接通后，指示灯点亮

24

DC-AC测试

DC-AC模块工作参数测试

2

室内温湿度表

显示当前室内温度、湿度参数和时间

25

并网模块测试区

并网电源工作时的参数测试

3

直流电压表

通过跳线连接后，可测直流电压参数

26

太阳能发电模块

太阳能电池模块及输出端口

4

直流电流表

通过跳线连接后，可测直流电流参数

27

DC-AC输入开关

打开后模块直流输入电源接通

5

交流电压表

通过跳线连接后，可测交流电压参数

28

DC-AC输出开关

打开后模块交流输出端口接通

6

交流电流表

通过跳线连接后，可测交流电流参数

29

并网电源开关

光电池板与并网模块电源接通

7

交流电压表

通过跳线连接后，可测交流电压参数

30

并网输出开关

打开后，并网模块输出与输出端口接通

8

交流电流表

通过跳线连接后，可测交流电流参数

31

风力发电模块

风力发电模块及输出端口

9

转速表

显示风力发电机转速

32

蓄电池模块

蓄电池模块及输出端口

10

紧急停止开关

按下开关，控制台所有电源断开

33

风光互补控制器端口

风光互补控制器输入、输出端口

11

控制器测试区

测试控制器工作时的参数

34

风光互补控制器

风光互补控制器实验模块

12

28WLED路灯

配合控制器可完成LED路灯的相关实验

35

直流电压表

显示稳压电源当前输出直流电压

13

直流风扇

可做直流感性负载实验

36

电源开关

打开后，直流稳压电源工作

14

交流电灯E-27

可做交流阻性负载实验0-300W

37

直流电流表

显示稳压电源当前输出直流电流

15

交流总开关

合闸后控制台电源接通（带漏电保护）

38

测风系统面板

显示当前风资源信息

16

仪表开关

接通后，面板测量仪表电源接通

39

电压调节旋钮

调节可使稳压电源0-30V输出

17

光电池输入开关

接通后，太阳能电池与系统面板插座接通

40

电压输出正极

0-30V输出正极

18

风机输入开关

接通开关后，风机与系统面板插座接通

41

2A保险丝

过流、短路故障后可保护电源

19

风机刹车开关

接通后，风机强制刹车

42

电压输出负极

0-30V输出负极

20

电源转换开关

蓄电池与稳压电源供电转换

43

电流调节旋钮

调节可使稳压电源0-2A输出

21

LED路灯开关

打开后LED路灯光源点亮

44

RS-232通讯口

连接计算机后，显示当前风资源信息

22

风扇开关

接通后，风扇工作

45

变频调速模块

调节风洞模拟风量输出

23

电灯开关

接通后，电灯工作

46