主頁 > 技能大賽 > 風(fēng)光互補發(fā)電實驗平臺 2024-07-31

風(fēng)光互補發(fā)電實驗平臺

一、MY-F500D 風(fēng)光互補發(fā)電實驗平臺-主要由風(fēng)力發(fā)電機組、太陽能光伏電池組、控制器、蓄電池、逆變器、交流直流負載、開關(guān)控制模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、儀表顯示等部分組成，通過PLC控制、觸摸屏和變頻器作為控制核心，帶有A/D、D/A模塊、模擬量輸入/輸出模塊、交流電機變頻調(diào)速系統(tǒng)。系統(tǒng)于風(fēng)能發(fā)電、光伏發(fā)電為一體的教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)；各系統(tǒng)通過連接電纜進行連接，形成一套可完成風(fēng)力及光伏發(fā)電、同步并網(wǎng)、離網(wǎng)電源的實驗及教學(xué)演示。幫助學(xué)生理解太陽能并網(wǎng)、離網(wǎng)及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的原理，從而起到學(xué)習(xí)工程實際應(yīng)用技能的作用。應(yīng)用范圍：主要面向職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以風(fēng)力發(fā)電和太陽能離網(wǎng)、并網(wǎng)發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)。

一、主要技術(shù)規(guī)格參數(shù)：
1、系統(tǒng)規(guī)格
1）輸入電源：三相，單相AC220V±10% 50Hz
2）系統(tǒng)最大電壓：DC12V，AC220V/50Hz
3）系統(tǒng)最大電流：50A
4）系統(tǒng)最大功率：600W
2、太陽能電池板
太陽能電池板采用陣列組裝形式，主要采用4塊單晶小型太陽能電池板組建，可實現(xiàn)太陽能電池板的并接方式和串接方式，進而提供大電流或大電壓的兩種太陽能電池板組網(wǎng)方式。
光伏電池組件：25W*4塊
1）額定功率：25W
2）額定電壓：17.2V
3）額定電流：1.17A
4）開路電壓：21.4V
5）短路電流：1.27A。
6）擺臂機構(gòu)：渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)（2個減速箱）
7）電壓：220V
8）頻率：50Hz
9）電流：1.36A
10）最大功率：300W。
11）追日機構(gòu)
12）結(jié)構(gòu)：渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)（減速箱）
13）驅(qū)動：直流電機
14）軸數(shù)：雙軸二維。
3、風(fēng)力發(fā)電機
1）額定功率：300(W)
2）額定電壓：12(V)
3）額定電流：33.3
4）風(fēng)輪直徑：1.65(m)
5）啟動風(fēng)速：2.5(m/s)
6）額定風(fēng)速：9.6(m/s)
7）安全風(fēng)速：35(m/s)
8）工作形式：永磁同步發(fā)電機
9）風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針
10）風(fēng)葉數(shù)量：3（片）
11）風(fēng)葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
12）電機材料：鋁合金
13）護欄網(wǎng)：專業(yè)圍欄，高度約1.0米
4、模擬風(fēng)洞模塊
1）風(fēng)量：32073 mз/h
2）風(fēng)壓：388Pa
3）轉(zhuǎn)速：1440 r/min
4）功率：2.2kW
可調(diào)風(fēng)速：0～13級連續(xù)可調(diào)
變頻器：采用2.2KW矢量變頻器
5、風(fēng)光控制器系統(tǒng)：
1）工作電壓：12/24VDC可選
2）充電功率Pmax ：1000W
3）光伏功率Pmax ：300W
4）風(fēng)機功率Pmax ：700W
5）充電方式：PWM脈寬調(diào)制
6）充電最大電流 35A
7）過放保護電壓 11V
8）過放恢復(fù)電壓 12.6V
9）輸出保護電壓 16V
10）卸載開始電壓（出廠值）15.5V
11）卸載開始電流（出廠值） 15A
控制器設(shè)有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、夜間防反充電保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償、光控開關(guān)功能；
12）負載為100W以下的12V直流負載，控制單元一通道為常開輸出，另一通道為多類定時輸出（光控開、光控關(guān)，定時開、定時關(guān)，）。
13）使用32們高速單片機，實現(xiàn)智能控制，自動識別12/24V系統(tǒng)。采用串聯(lián)式PWM充電控制方式，使充電回路的電壓損失較原二極管充電方式降低一半，充電效率較非PWM高3－6%;過放恢復(fù)的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式有利于提高蓄電池壽命。
14）多種保護功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護、太陽能電池組件短路保護，具有自動恢的輸出過流保護功能，輸出短路保護功能。
15）具有豐富的工作模式，如光控，光控＋定時，通用控制等模式。
6、并網(wǎng)逆變器
1）輸出電壓：AC 180-260V
2）工作電壓：10.8 - 28V，
3）額定輸出功率≥400W
4）輸出波形：正弦波(失真度≤3﹪)
5）輸出頻率：47-55Hz，
6）LED方式顯示工作狀態(tài)，
7）AC標準電壓范圍：90V-140V/180V-260VAC ；
8）AC 頻率范圍：55Hz~63Hz/45Hz~53Hz；
9）輸出電流總諧波失真：THDIAC<5%；
10）相位差：<1%
   并網(wǎng)逆變器具有DC－DC和DC－AC兩級能量變換的結(jié)構(gòu)。DC－DC變換環(huán)節(jié)調(diào)整光伏陣列的工作點使其跟蹤最大功率點；DC－AC逆變環(huán)節(jié)主要使輸出電流與電網(wǎng)電壓同相位，同時獲得單位功率因數(shù)。
7、離網(wǎng)逆變器
1）直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選
2）額定蔬出功率：300W
3）輸出電壓：110/220VAC
4）輸出波形：純正弦波
5）輸出頻率：50Hz
6）工作效率：85%
7）功率因數(shù)：>0.88
8）波形失真率≤5%
9）工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
10）相對濕度：﹤90﹪（25℃）
11）保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護
具有輸出短路、過溫、過載、欠壓保護及保護具有自動恢復(fù)功能，采用風(fēng)機冷卻方式，輸入輸出完全隔離設(shè)計，能快速并行啟動電容、電感負載，三色指示燈顯示，輸入電壓,輸出電壓，負載水準和故障情形，負載控制風(fēng)扇冷卻，過壓/欠壓/短路/過載/超溫保護
8、PLC控制系統(tǒng)
采用海為公司32點位PLC，性能穩(wěn)定運行速率快，擴展靈活，PLC采用24V電源供電，該PLC是小型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標準軌道上。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)軌而沒有使用擴展支架可以不選擇IM接口模塊。
9、監(jiān)控系統(tǒng)（工業(yè)觸摸屏）
1）尺寸(英寸) 10.2
2）液晶屏：TFT液晶顯示，LED背光
3）顯示顏色：真彩，65535色
4）分辨率：800×480
5）液晶屏亮度：200cd/㎡
6）觸摸屏：電阻式
7）供電電源：24VDC
8）額定功率：5W
9）CPU主板：ARM CPU，400MHz
10）內(nèi)存：64M
11）存儲設(shè)備：128M FLASH
12）組態(tài)軟件：MCGS嵌入式組態(tài)軟件（運行版）
10、環(huán)境條件：　
1）工作溫度：0℃~45℃
2）工作濕度：5%~90%
3）儲存溫度：-10℃~60℃
4）振動頻率：10-57Hz 57-150Hz
5）振動加速度：0.075mm 9.8 m/s2
6）振動掃頻速率：Oct/min ≤1
11、產(chǎn)品規(guī)格
1）結(jié)構(gòu)：工業(yè)塑料結(jié)構(gòu)
2）顏色：工業(yè)灰
3）面板尺寸：226.5mm×163mm
4）機柜開孔：215mm×152mm
12、外部接口：　
1）串口：1×RS232、1×RS485
2）USB ：1主1從
13、其它功能
1）系統(tǒng)實驗時的備用電源（2路0-30V/2A直流可調(diào)穩(wěn)壓電源）；
2）有光伏、市電互補切換
11、電表規(guī)格：
1）電流表：× 2個，DC20A，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
2）電壓表：× 2個，DC50V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
3）電流表：× 2個，AC5A，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
4）電壓表：× 2個，AC220V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示
5）溫度表：× 1個，0～99.9℃
6）多功能網(wǎng)絡(luò)電參數(shù)表：×1個，AC220V，顯示模式︰0.5”LCD液晶顯示，包含RS485，RS232通訊功能，
12、負載：
1）風(fēng)扇：×1個，額定電壓：12/24V，
2）LED燈：額定電壓：12V，
3）蜂鳴器：×1個，馬達：×1個，額定電壓：12/24V，
4）交流線性電阻負載：0～2.2KΩ 50W
5）白熾燈40W AC220V。
13、測風(fēng)系統(tǒng)模塊：
1）測量風(fēng)速范圍：0～60m/s
2）風(fēng)向：0～360°
3）精度： ±0.1m/s±3°
4）工作電源：AC 220V±20% 50HZ， DC24V、12V、5V或其他供電
5）記錄間隔：1分鐘～240分鐘連續(xù)可設(shè)置
6）內(nèi)部存儲：4M bit
7）通訊接口： RS-232/485/USB通訊
8）環(huán)境溫度：-40℃～50℃
14、電池：
太陽能專用閥控式密封膠體蓄電池，額定電壓：12V，額定容量(20Ah),充電方法（恒壓）；
具有如下特點：自放電率低，使用壽命長，深放電能力強，充電效率高，工作溫度范圍寬
電池數(shù)量：4組
15、系統(tǒng)外形尺寸；長1200×寬780×高1800（㎜）附滾輪方便推動至戶外教學(xué)。
二、風(fēng)光互補發(fā)電實驗平臺-實訓(xùn)內(nèi)容：
1、太陽光電實習(xí)教學(xué)模塊實驗內(nèi)容：
實驗一太陽能電池發(fā)電原理實驗
實驗1-1 太陽能光電板能量轉(zhuǎn)換實驗
實驗1-2 環(huán)境對光電轉(zhuǎn)換影響實驗
實驗二太陽能電池光電系統(tǒng)直接負載實驗
實驗三光電控制型太陽能系統(tǒng)發(fā)電實驗
實驗3-1 光電型控制單元工作原理實驗
實驗3-2 光電型控制單元充放電保護實驗
實驗四交通警示燈模塊設(shè)計實驗
實驗五太陽能系統(tǒng)負載實驗
實驗六綜合實驗
實驗七太陽能電池基本特性測試實驗
實驗八外部擴充DC轉(zhuǎn)AC外接電器實驗
實驗九單晶太陽能電池I-V特性曲線實驗
實驗十離網(wǎng)逆變器設(shè)計實驗
實驗十一離網(wǎng)逆變器工作特性實驗
實驗十二離網(wǎng)逆變器帶載及保護實驗
實驗十三并網(wǎng)逆變器設(shè)計實驗
實驗十四并網(wǎng)實驗
2、風(fēng)力電實習(xí)教學(xué)模塊實驗內(nèi)容：
  實驗一、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗
  實驗二、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗
  實驗三、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實驗
  實驗四、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
  實驗五、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗
  實驗六、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗
  實驗七、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗
  實驗八、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實驗
  實驗九、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與與出功率關(guān)系實驗
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
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

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風(fēng)光互補發(fā)電實驗平臺

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