FCGF-2A风光电互补发电实训系统

一、产品概述

本产品是集于太阳能发电及风力发电为一体的新型教学实验系统。可完成风力发电和太阳能发电及基站的供电及并网逆变电源系统集成的相关实验及教学演示。可以帮助学生，进一步理解风力发电及太阳能光伏发电系统的理念、系统集成原理、单元组成、部件认知等方面的学习和工程实际应用技能。

1、产品特点

◆ 系统实验平台集成了室内温/湿度仪，风速测量、光照度测量系统，让使用者操作起来更直观。

◆ 系统采用32位数字化DSP技术，对蓄电池充放电进行全智能化的管理。

◆ 系统DC-AC并网同步电源，采用高频脉冲调制技术。具有小体积、高效率及高功率因数输出。

◆ 系统面板上采用直观的数字表和液晶显示，让用户了解当前系统工作状态。

◆ 系统上的离网电源可以为用户提供交流220V纯正弦波交流电能。

◆ 风光互补并网发电实训系统，可以让实训学生自行拆装移动，使用简便、无噪音、无污染。

◆ 增加分布式供电原理与实验电路，让学生增加对新知识的理解

一、主要技术规格参数

1、系统规格

◆ 系统工作电压：12/24V DC  220VAC

◆ 系统最大电流：50A

◆ 系统最大功率：900W

2、单晶硅太阳能电池规格

◆ 组件尺寸(L*W*H)：680*910*28mm

◆ 最佳功率：100W   

◆ 最佳工作电压：18±0.5V

◆ 最佳工作电流：5.2±0.10A

◆ 短路电流：5.85±0.10A

◆ 开路电压：21±0.5V 

◆ 模拟小太阳模块：220VAC  500W金卤灯

3、风机力发电机参数

◆ 额定功率：400(W)

◆ 额定电压：12(V)

◆ 额定电流：33.3/16.7（A）

◆ 风轮直径：1.65(m)

◆ 启动风速：1.5(m/s)

◆ 额定风速：9.6(m/s)

◆ 安全风速：35(m/s)

◆ 工作形式：永磁同步发电机

◆ 风叶旋转方向：顺时针 

◆ 风叶数量：3（片）   

◆ 风叶材料：玻璃增强聚丙烯材料

◆ 电机材料：铝合金&不锈钢

4、风机

  ◆ 风量：32073 mз/h

  ◆ 风压：388Pa

  ◆ 转速：1440 r/min

  ◆ 功率：4kW    

  ◆ 变频器控制风速可调

5、风光互补控制器规格 

◆ 工作电压：12VDC

◆ 充电功率：1000W

◆ 光伏功率：150W

◆ 风机功率：450W

◆ 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 12.6V

◆ 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

◆ 控制器设有蓄电池过充、过放电保护、蓄电池开路保护、负载过电压保护、夜间防反充电保护、输出短路保护、电池接反保护、欠压和过压防震荡保护、均衡充电、温度补偿、光控开关功能；

◆ 负载为100W以下的12V/24V直流负载，控制单元通道可设为常开输出或设置成多类定时输出（光控开、光控关，定时开、定时关，）。

6、离网逆变器

◆ 直流输入电压：9～16VDC

◆ 额定蔬出功率：300W 功率可选

◆ 输出电压：110/220VAC

◆ 输出波形：纯正弦波

◆ 输出频率：50Hz

◆ 工作效率：85%

◆ 功率因数：>0.88

◆ 波形失真率≤5%       

◆ 工作环境：温度-20℃～50℃

◆ 相对湿度：﹤90﹪（25℃）

◆ 保护功能：极性反接、短路、过热、过载保护

7、并网同步逆变器

◆ AC标准电压范围：90V～140V/180V～260VAC

◆ AC频率范围： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz

◆ 并网输出功率：400W

◆ 输出电流总谐波失真：THDIAC <5%

◆ 相 位 差：       <1%

◆ 防孤岛效应保护：  VAC;f AC

◆ 输出短路保护：       限流

◆ 待机功耗：       <2W                     

◆ 夜间功耗：       <1W

◆ 环境温度范围：       -25 ℃～60℃

◆ 环境湿度：       0～99%(Indoor Type Design)  

8、测风系统模块

◆ 测量范围   风速：0～60m/s    风向：0～360°

◆ 精 度      ±0.1m/s  ± 3° 

◆ 工作电源：DC10-30V。

◆ 通讯接口：  RS-485通讯

◆ 环境温度：   -40℃～50℃  

9、电表规格

◆ 直流电流表：× 2个，20A， 显示模式︰0.5”LED

◆ 直流电压表：× 2个，50V， 显示模式︰0.5”LED

◆ 交流电压表：× 2个，500V，显示模式︰0.5”LED

◆ 交流电流表：× 2个，5A，  显示模式︰0.5”LED

◆ 时间、温/湿度表：× 1个，-20～99.9℃  显示时间，室内温、湿度

10、负载：

◆ 风扇：×1个，额定电压：12V，工作电流：0.25A，功率：3W

◆ 交通灯：1组(R,G,B)，额定电压：12V，工作电流：0.25A，功率：3W

◆ 蜂鸣器：×1个

◆ 马达：×1个，额定电压：12V，工作电流：0.35A，功率：5W  转速：30rmp/min

◆ 交流线性电阻负载：0～50Ω连续可调

◆ 直流模拟负载：DC12VLED灯

11、电池：阀控式密封铅酸蓄电池

◆ 额定电压：12V

◆ 额定容量：55Ah

◆ 充电方法（恒压），循环︰最大充电电流为5.6A

12、太阳能跟踪系统:

由太阳板(18V/10W*4)、太阳能灯(500W*3)、云台(24VAC;旋转角度:水平0°~350°，垂直士45°; 旋转速度:水平垂直4.80°±1°/S;旋转限制:水平/垂直可调，顶载<17kg)、光源传感器及控制板、手动控制摇杆、遥控控制板及台架组成;

太阳能跟踪系统可手动、自动、遥控控制，手动控制按相应的方向操作即可;自动控制时，需要先将太阳能板置水平位置，否则会造成自动跟踪失败，或者角度偏差过大。自动控制受环境光源、传感器的位置等影响比较大，精细调节时，需先自动，然后手动微调。遥控控制时，遥控器上四个按钮分别控制云台的四个方向的启停。

13、系统外形尺寸；长5000×宽4000×高2100（㎜）主操作台附滚轮方便推动至户外教学。

14、监控软件

◆ PC监控模块：监控主机、监控软件。

◆ 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、能量模拟图，当前风速（米/秒），当前风向（度），当前风力资源平估。

风力发电系统工作主界面

通用仪表监控

二、教学及研究实训项目

实验一 风力发电机的原理分析 

实验二 风力发电相关测量实验

实验三 风力发电I-V特性测试实验

实验四 风力发电转速与输出关系实验

实验五  风力发电转负载特性实验

实验六  光伏发电相关操作练习实验        

实验七  光伏发电开路电压/短路电流测量       

实验八  光伏发电的伏安特性实验

实验九  光伏电池输出功率与入射角关系实验

实验十  光伏电池输出功率与光谱的关系

实验十一  太阳能电池板最大输出功率计算实验

实验十二  太阳能电池板填充因子计算实验

实验十三  太阳能电池板转换效率测量实验

实验十四  太阳能电池板的暗伏安特性测试实验

实验十四  风光互补控制器

实验十六  风光互补照明系统

实验十七  离网逆变器

实验十七  并网逆变器