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SB-FGT-B2.5KW風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電教學(xué)實驗系統(tǒng)
一、產(chǎn)品概述
本產(chǎn)品是集于太陽能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電為一體的新型教學(xué)演示實驗系統(tǒng)。可完成風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電及基站的供電及并網(wǎng)逆變電源系統(tǒng)集成的相關(guān)實驗及教學(xué)演示。
1.1系統(tǒng)主要應(yīng)用范圍
主要提供于職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以太陽能發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)。可以幫助學(xué)生，進(jìn)一步理解風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站整個系統(tǒng)的原理學(xué)習(xí)并探討工程實際應(yīng)用技能。
二、產(chǎn)品特點
◆ 系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風(fēng)速測量、光照度測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
◆ 系統(tǒng)采用32位數(shù)字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進(jìn)行全智能化的管理。
◆ 系統(tǒng)內(nèi)置DC-AC電源，具有小體積、高效率及高功率因數(shù)輸出。
◆ 系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字表和液晶顯示，讓用戶了解當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)。
◆ 系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
◆ 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓實訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。
◆ 系統(tǒng)增加市電與風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電切換模塊，讓實驗更具操作性，讓負(fù)載永不斷電。
◆ 增加分布式供電原理與實驗電路，讓學(xué)生增加對新知識的理解
太陽能電池
永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)
模擬風(fēng)洞
風(fēng)光互補(bǔ)控制器
離網(wǎng)逆變電源
并網(wǎng)同步逆變電源
雙軸跟蹤支架
測風(fēng)系統(tǒng)
三、主要技術(shù)規(guī)格參數(shù)
1、系統(tǒng)規(guī)格
◆ 系統(tǒng)工作電壓：48V DC 220VAC
◆ 系統(tǒng)最大電流：75A
◆ 系統(tǒng)最大功率：3000W
2、單晶硅太陽能電池規(guī)格
◆ 組件尺寸(L*W*H)：990*1480*46mm×10
◆ 最佳功率：200W
◆ 最佳工作電壓：27±0.5V
◆ 最佳工作電流：7.6±0.20A
◆ 短路電流：8.2±0.10A
◆ 開路電壓：35±0.5V
◆ 連接方式：2串，5并，
◆ 系統(tǒng)開路電壓：72V
3、風(fēng)機(jī)力發(fā)電機(jī)參數(shù)(室內(nèi))
◆ 額定功率：400(W)
◆ 額定電壓：48(V)
◆ 額定電流：11（A）
◆ 風(fēng)輪直徑：1.65(m)
◆ 啟動風(fēng)速：1.5(m/s)
◆ 額定風(fēng)速：9.6(m/s)
◆ 安全風(fēng)速：35(m/s)
◆ 工作形式：永磁同步發(fā)電機(jī)
◆ 風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針
◆ 風(fēng)葉數(shù)量：3（片）
◆ 風(fēng)葉材料：玻璃增強(qiáng)聚丙烯材料
◆ 電機(jī)材料：鋁合金&不銹鋼
4、風(fēng)光互補(bǔ)控制器規(guī)格
◆ 工作電壓：48VDC
◆ 充電功率：2500W
◆ 光伏功率：2100W
◆ 風(fēng)機(jī)功率：650W
◆ 充電方式：PWM脈寬調(diào)制
◆ 充電最大電流 55A
◆ 過放保護(hù)電壓 42V
◆ 過放恢復(fù)電壓 50V
◆ 輸出保護(hù)電壓 71V
◆ 卸載開始電壓（出廠值）59.5V
◆ 卸載開始電流（出廠值） 52A
◆ 控制器設(shè)有蓄電池過充、過放電保護(hù)、蓄電池開路保護(hù)、負(fù)載過電壓保護(hù)、夜間防反充電保護(hù)、輸出短路保護(hù)、電池接反保護(hù)、欠壓和過壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償、光控開關(guān)功能；
5、離網(wǎng)逆變電源
◆ 直流輸入電壓：40～75 VDC
◆ 額定蔬出功率：1000W
◆ 輸出電壓：220VAC
◆ 輸出波形：純正弦波
◆ 輸出頻率：50Hz
◆ 工作效率：88%
◆ 功率因數(shù)：>0.88
◆ 波形失真率≤5%
◆ 工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
◆ 相對濕度：﹤90﹪（25℃）
◆ 保護(hù)功能：短路、過熱、過載保護(hù)
6、測風(fēng)系統(tǒng)模塊
◆ 測量范圍 風(fēng)速：0～60m/s 風(fēng)向：0～360°
◆ 精 度 ±0.1m/s ± 3°
◆ 工作電源：AC 220V±20% 50HZ， DC12V、5V或其他供電。
◆ 記錄間隔： 1分鐘～480分鐘連續(xù)可設(shè)置
◆ 內(nèi)部存儲： 4M bit
◆ 通訊接口： RS-232/485/USB通訊
◆ 環(huán)境溫度： -40℃～50℃
◆ 轉(zhuǎn)速傳感器：0～5000 風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)）
7、西門子S7-300 PLC
S7-300 PLC是模擬式中小型PLC，電源、CPU和其他模塊都是獨立的，可以通過U形總線把電源（PS）、CPU和其他模塊緊密固定在西門子S7-300的標(biāo)準(zhǔn)軌道上。每個模塊都有一個總線連接器，后者插在各模塊的背后。電源模塊總是安裝在機(jī)架的最左邊，CPU模塊緊靠電源模塊。CPU的右邊是可以選擇的IM接口模塊，如果只用主架導(dǎo)軌而沒有使用擴(kuò)展支架可以不選擇IM接口模塊。
S7編程軟件組態(tài)主架導(dǎo)軌硬件時，電源，CPU和IM分別放在導(dǎo)軌的1號槽、2號槽和3號槽上。一條導(dǎo)軌共有11個槽號：1號槽至11號槽，其中4號槽至11號槽可以隨意放置除電源、CPU和IM以外的其他模塊。如：DI（數(shù)字量輸入）、DO（數(shù)字量輸出）、AI（模擬量輸入）、AO（模擬量輸出）、FM（功能模塊）和CP（通信模塊）等
8、監(jiān)控系統(tǒng)（工業(yè)觸摸屏）
◆ 尺寸(英寸) 10.2
◆ 液晶屏：TFT液晶顯示，LED背光
◆ 顯示顏色：真彩，65535色
◆ 分辨率：800×480
◆ 液晶屏亮度：200cd/㎡
◆ 觸摸屏：電阻式
◆ 供電電源：24VDC
◆ 額定功率：5W
◆ CPU主板：ARM CPU，400MHz
◆ 內(nèi)存：64M
◆ 存儲設(shè)備：128M FLASH
◆ 組態(tài)軟件：MCGS嵌入式組態(tài)軟件（運行版）
外部接口：
◆ 串口：1×RS232、1×RS485
◆ USB ：1主1從
產(chǎn)品規(guī)格
◆ 結(jié)構(gòu)：工業(yè)塑料結(jié)構(gòu)
◆ 顏色：工業(yè)灰
◆ 面板尺寸：226.5mm×163mm
◆ 機(jī)柜開孔：215mm×152mm
9、電表規(guī)格
◆ 直流電流表：× 2個，20A， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 直流電壓表：× 2個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 交流電壓表：× 2個，500V，顯示模式︰0.5”LED
◆ 交流電流表：× 2個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
◆ 時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內(nèi)溫、濕度
10、負(fù)載：
直流負(fù)載
◆ 28LED路燈：×1個，帶PWM調(diào)光功能，額定電壓、24VDC，工作電流、1.35A，功率、28W
◆ 風(fēng) 扇：×1個，額定電壓、24V，工作電流、0.25A，功率、3W
◆ 交通燈：2組(R,G,B)，額定電壓、24V，工作電流：0.25A，功率、3W
交流負(fù)載
◆ 節(jié)能燈：×1個，額定電壓、220V，工作電流、0.15 A
◆ 馬 達(dá)：×1個，額定電壓、220V，工作電流、0.2 A
11、電池：閥控式密封膠體蓄電池
◆ 額定電壓：12V
◆ 額定容量：150Ah
◆ 蓄電池數(shù)量：4節(jié)
12、監(jiān)測系統(tǒng)：
高性能風(fēng)光互補(bǔ)智能控制器，含PC端Zigbee無線監(jiān)控模塊，與太陽能教學(xué)模塊Zigbee發(fā)射模塊，透過IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)無線協(xié)定截取I(電流)V(電壓)值至PC端顯示以便監(jiān)控。
13、監(jiān)控軟件
◆ PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機(jī)、監(jiān)控軟件。
◆ 顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風(fēng)機(jī)電壓、光伏電壓、風(fēng)機(jī)電流、光伏電流、風(fēng)機(jī)功率、光伏功率，能量模擬圖，當(dāng)前風(fēng)速（米/秒），當(dāng)前風(fēng)向（度），當(dāng)前風(fēng)力資源平估。
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)工作主界面 風(fēng)力電系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)主界面（可切換不同曲線界面）
當(dāng)前風(fēng)資源數(shù)據(jù)主界面
二、教學(xué)及研究實訓(xùn)項目
2、1、永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)運行過程風(fēng)能量變換演示和實驗
實驗1、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗
實驗2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗
實驗3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實驗
實驗4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
實驗5、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗
實驗6、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗
實驗7、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗
實驗8、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實驗
實驗9、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實驗
2、2、太陽能電池控制運行過程光能量變換演示和實驗
實驗1、光伏電池的伏安特性；
實驗2、光伏發(fā)電的負(fù)載特性測試；
實驗3、光伏電池輸出功率與入射角的關(guān)系；
實驗4、輸出功率與光照強(qiáng)度的關(guān)系；
實驗5、最大功率點跟蹤實驗測試；
實驗6、控制器原理實驗；
實驗7、蓄電池充放電控制實驗；
實驗8、蓄電池保護(hù)實驗；
實驗9、光伏陣列設(shè)計實驗；
實驗10、太陽能照明系統(tǒng)設(shè)計；
實驗11、太陽能系統(tǒng)電器負(fù)載實驗；
實驗12、綜合實驗；
實驗13 太陽能電池基本特性測試實驗
實驗14 外部擴(kuò)充DC轉(zhuǎn)AC外接電器實驗
實驗15單晶太陽能電池I-V特性曲線實驗
實驗16 離網(wǎng)逆變器設(shè)計實驗
實驗17 離網(wǎng)逆變器工作特性實驗
實驗18 離網(wǎng)逆變器帶載及保護(hù)實驗
實驗19 并網(wǎng)逆變器設(shè)計實驗
實驗20 并網(wǎng)實驗
2、3、PLC實訓(xùn)內(nèi)容
實驗一 STEP 7軟件安裝及注意事項
實驗二 SIMATIC管理器
實驗三 SIMATIC Manager自定義
實驗四 PG/PC接口設(shè)置
實驗五 用PLC控制三相交流異步電動機(jī)起/停
實驗六 PLC系統(tǒng)的硬件組態(tài)及程序編制
實驗七 基本邏輯指令的應(yīng)用
實驗八 定時器、計數(shù)器的應(yīng)用
實驗九 技能訓(xùn)練，人行橫道控制
實驗十 模擬量的控制
實驗十一 順序控制系統(tǒng)控制方法的設(shè)計
實驗十二 步與步的動作
實驗十三 PLC通信
2、4、觸摸屏實訓(xùn)內(nèi)容
實驗一 組態(tài)軟件應(yīng)用及界面設(shè)計
實驗二 上傳、下載文件
實驗三 曲線圖、柱狀圖、圓形圖、動態(tài)圖
實驗四 數(shù)字輸入和文數(shù)字顯示
實驗五 歷史資料顯示
實驗六 系統(tǒng)控制讀寫
實驗七 控制系統(tǒng)中觸摸屏的畫面
實驗八 狀態(tài)圖
實驗九 控制系統(tǒng)中PLC的程序
三、主要設(shè)備清單
|
序號 |
名 稱 |
型 號 |
數(shù) 量 |
單 位 |
|
1 |
風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)控制臺 |
|
1 |
臺 |
|
2 |
電源柜 |
|
1 |
臺 |
|
3 |
PLC 西門子300 |
|
1 |
臺 |
|
4 |
12寸工控一體機(jī) |
|
1 |
臺 |
|
5 |
400W永磁同步發(fā)電機(jī) |
|
1 |
臺 |
|
6 |
1000W永磁同步發(fā)電機(jī) |
|
1 |
臺 |
|
7 |
風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架 |
|
1 |
套 |
|
8 |
風(fēng)速儀（含支架） |
|
1 |
臺 |
|
9 |
風(fēng)向儀（含支架） |
|
1 |
臺 |
|
10 |
風(fēng)光互補(bǔ)控制器 |
|
1 |
臺 |
|
11 |
100W太陽能電池組件模塊 |
|
10 |
套 |
|
12 |
蓄電池組150Ah |
|
4 |
組 |
|
13 |
實驗附件 |
|
1 |
套 |
|
14 |
上位軟件 |
|
1 |
套 |
