DB-FD11  300W風光互補離網(wǎng)發(fā)電實驗系統(tǒng)
 

風光互補發(fā)電實驗系統(tǒng)采用風力發(fā)電機和光伏組件相結合，室內(nèi)安裝風力發(fā)電機、光伏組件，由模擬風源和模擬光源提供風能和光能。各部件通過通訊電纜和連接電纜進行連接，組成一套能夠手動按照和測試的風光互補應用系統(tǒng)。

涉及專業(yè)

光伏發(fā)電技術及應用、風能與動力工程、光伏材料加工與應用技術、太陽能技術利用、光電儀器制造與維修、供用電技術、能源與環(huán)境系統(tǒng)工程等相關專業(yè)及課程

本實驗裝置有以下幾部分組成：
1、H型垂直軸風力發(fā)電裝置1套
主要組成部分：
H型垂直軸風力發(fā)電機系統(tǒng)（其中包含風向儀（傳感器）、風速儀（傳感器）、風輪機、相應的支撐裝置等）
主要技術參數(shù)：
額定功率：300W；
最大功率：350W；
輸出電壓：24V；
啟動風速：1.7m/s；
工作風速范圍(m/s)：3-25；
額定風速：8～10 m/s；
安全風速：40 m/s；
風輪直徑：約1.5m；葉片高度：約1.2m；
葉片寬度：約220mm；
額定轉(zhuǎn)速：180r/min；
剎車方式：電磁剎車；
葉片材質(zhì)和數(shù)量：增強玻璃鋼/5片。
2、光伏發(fā)電裝置1套
（1）主要組成部分：
太陽能電池板、太陽能雙軸自動跟蹤系統(tǒng)及控制系統(tǒng)、模擬太陽光源、相應的支撐裝置等。
（2）主要技術參數(shù)：
模擬太陽光源：300W；采用類似太陽光譜的氙氣燈。
光源調(diào)節(jié)距離：0~80cm。
太陽能電池板輸出功率：100W。
3）自動跟蹤系統(tǒng)技術參數(shù)
跟蹤方式：雙軸全自動跟蹤，跟蹤精度：±1°
水平回轉(zhuǎn)角度：360°， 俯仰角度：180°
傳動機構自重：12Kg， 最大承重：80Kg
控制器供電電源：DC 12V 電機，供電電源：DC 12V
系統(tǒng)日平均耗電量：＜5W 抗風等級：10 級
◆ 控制方式：采用單片機控制和PLC兩種控制方式，二者可以自由切換，均具有上位機監(jiān)控功能。
3、風源模擬及控制裝置1套

（1）主要組成部分：鼓風機、可調(diào)風速控制器、風源模擬軟件等。
（2）主要技術參數(shù)：
鼓風機：功率3000W，軸流風扇，采用可調(diào)速控制器，風速調(diào)節(jié)范圍：0~13m/s；風速控制精度：0.1m/s；風向控制精度：0.1 度；調(diào)整角度：±65°。
4、風光互補發(fā)電監(jiān)控裝置1套
（1）主要組成部分：
電力電子模塊：穩(wěn)壓模塊、控制模塊、逆變模塊等；
控制面板：風速、風向控制面板、數(shù)據(jù)顯示面板，控制系統(tǒng)面板等；
人機界面：觸摸液晶屏數(shù)據(jù)采集顯示模塊、PC機監(jiān)控系統(tǒng)等。
（2）觸摸液晶屏功能與要求：
 觸摸液晶屏尺寸8寸；
 可以分別對太陽能電池模塊、控制器模塊、逆變器模塊中的各參數(shù)（電流、電壓、溫度、濕度、光照度、風速、風向、風力發(fā)電的電量等）進行實時監(jiān)測并顯示，帶有報警提示功能；
 太陽能控制器（帶報警功能）顯示內(nèi)容：輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示；輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示；
 逆變器：輸出電壓、電流、功率、用電量的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示；輸出頻率顯示；
 蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示；
 環(huán)境監(jiān)測：溫度、濕度、照度顯示；
 溫度計界面顯示、濕度計界面顯示；
 光照強度動態(tài)曲線顯示，自動切換量程：225Lx、2250Lx、22500Lx和225KLx（225000Lx）；
通過觸摸液晶屏實現(xiàn)對風光互補發(fā)電系統(tǒng)的輸出控制功能：如：負載的接入與切除、風機卸載電路的接入與切除、繼電器輸出控制、PWM輸出控制等。
（3）風光互補發(fā)電控制功能要求：
控制功能中需含有最大功率點跟蹤（MPPT）功能。
（4）PC機監(jiān)控系統(tǒng)組成與功能要求：
 PC機一臺；
 風光互補發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)軟件以相應的硬件接口裝置與連接元件等；
 能夠通過485總線或CAN總線分別對風光互補發(fā)電系統(tǒng)中的所有監(jiān)控對象（同上述觸摸液晶屏的監(jiān)控內(nèi)容）進行遠程監(jiān)控。
5、負載部分、逆變器等擴展功能部件1套
主要組成與參數(shù)：
（1）DC24V直流負載五組。（感性負載3組，阻性負載2組）
         1）感性負載有：24V直流風扇、24V直流電機（120～180W）、24V蜂鳴器
         2）阻性負載有：24V交通燈、3W LED燈
（2）AC220V逆變器輸出，以及相應的交流負載四組。（感性負載1組，阻性負載3組）
         1）感性負載有：220V交流風扇
         2）阻性負載有：220V交通燈、220V 3W LED燈、220V 28W LED燈
（3）可調(diào)穩(wěn)壓電源（0-12V，0-1A）。
根據(jù)要求可升級為0-30V、0-5A的可調(diào)恒壓恒流穩(wěn)壓電源。
（4）可調(diào)電阻箱技術參數(shù)如下：
         1）阻值范圍：10歐-99.99K
         2）誤差范圍：±1%
（5）USB接口電壓輸出：可為電子設備提供5V直流穩(wěn)壓電源。
6、蓄電池二只
單只容量：100AH/12V
類型：免維護膠體蓄電池
可以完成以下實驗：
（1）風速即轉(zhuǎn)速與與出功率關系實驗
（2）發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電流關系實驗
（3）發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電壓頻率關系實驗
（4）光伏摸塊單元組成原理
（5）光伏陣列單元組成原理。                                
（6）在不同天氣和日照強度下光波對光伏轉(zhuǎn)換效率的影響實驗。
（7）太陽能控制器欠壓過壓保護實驗。
（8）逆變器逆變原理實驗（通過逆變器各測試點的測試） 
（9）逆變電源直流輸入欠過電壓保護實驗。
（10）逆變器輸出過載保護實驗
（11）逆變器輸出欠、過壓實驗