HL-F500风光互补发电测量与控制实训系统实验装置

HL-F500风光互补发电测量与控制实训系统实验装置

一、产品概述

    HL-F500风光互补发电测量与控制实训系统实验装置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。

二、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110V/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。

◆ 系统增加市电与风光互补发电切换模块，让实验更具操作性。

◆ 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

系统实训应用范围：主要面向职高、大学、研究生、企业技工以风力发电和太阳能离网、并网发电为主课题的研究和培训。

三、技术规格

1、系统规格

◆ 系统工作电压：12/24V DC 220VAC

◆ 系统电流：10A

◆ 系统功率：3KW

2、单晶硅太阳能电池规格

◆ 组件尺寸(L*W*H)：1020*665*30mm

◆ 功率：120W

◆ 工作电压：22.49±0.5V

◆ 工作电流：5.65±0.10A，

◆ 短路电流：6.78A±0.10A，

◆ 开路电压：22.49±0.5V

太阳能电池

3、风机力发电机参数

◆ 额定功率：400(W)

◆ 额定电压：12/24(V)

◆ 额定电流：33.3/16.7（A）

◆ 风轮直径：1.8(m)

◆ 启动风速：2.0(m/s)

◆ 额定风速：13(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）

永磁同步风力发电机

◆ 安全风速：35(m/s)

◆ 发电机工作形式：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、模拟风洞模块

◆ 风量：3880 mз/h

◆ 风压：388Pa

◆ 转速：1450 r/min

◆ 功率：4.0kW

模拟风洞

◆ 工作电压：12VAC

◆ 充电功率：400W

◆ 充电方式：PWM脉宽调制

◆ 充电电流 35A

◆ 过放保护电压 11V

◆ 过放恢复电压 12.6V

◆ 输出保护电压 16V

风光互补控制器

◆ 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，控制单元一通道为常开输出，另一通道为多类定时输出（光控开、光控关，定时开、定时关，）。

5、离网逆变电源

◆ 直流输入电压：10V～15VDC

◆ 额定蔬出功率：300W

◆ 输出电压：110VAC

◆ 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

6、并网同步逆变电源

◆ AC标准电压范围： 90V-140V/180V-260VAC

◆ AC频率范围： 55Hz~63Hz/45Hz~53Hz

◆ 输出电流总谐波失真： THDIAC <5%

◆ 相 位 差： <1%

◆ 岛效应保护： VAC;f AC

◆ 输出短路保护： 限流

◆ 显示方式： LED

◆ 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)

7、太阳能电池

◆ 模拟小太阳模块：220VAC 150W金卤灯或500W自然色投光灯

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： DC24V

◆ 记录间隔： 1分钟～240分钟连续可设置

◆ 通讯接口： RS-232/485/USB通讯

◆ 环境温度： -40℃～50℃

◆ 转速传感器：0～5000 风力发电机转速检测显示（室内）

9、电表规格

◆ 电流表：×1个，2A， 显示模式︰0.5”LED

◆ 电压表：×1个，20V，显示模式︰0.5”LED

◆ 温度表：× 1个，0～99.9℃

10、负载：

◆ 风扇：×1个，额定电压：12/24V，工作电流：0.25A，功率：3W

◆ 交通灯：2组，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：12/24V，工作电流：0.25A，功率：3W

◆ 交流线性电阻负载：3～15～120W

◆ 直流模拟负载：12V/24V/28WLED路灯板

11、电池：阀控式密封铅酸蓄电池

◆ 额定电压：12V

◆ 额定容量：100Ah

◆ 充电方法（恒压），循环︰充电电流为5.6A

12、系统外形尺寸；长1400×宽700×高1600（㎜）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、风机功率、光伏功率，能量模拟图，当前风速（米/秒），当前风向（度），当前风力资源平估。

四、HL-F500风光互补发电测量与控制实训系统实训项目

1)、光伏发电系统基本认识实验

1.1 光伏发电系统组成部分基本认识实验

1.2、控制柜基本认识

2)、太阳能电池板特性实验系列

2.1 太阳能电池板开路电压测试实验

2.2 太阳能电池板短路电流测试实验

2.3 太阳能电池板IV特性测试实验

2.4 太阳能电池板功率输出特性实验

2.5 太阳能电池板填充因子计算实验

2.6 太阳能电池板转换效率计算实验

2.7 开路电压与相对光强的函数关系

2.8 短路电流与相对光强的函数关系

2.9 太阳能电池板PV特性测试实验

2.10 太阳能电池板暗伏安特性测试实验

2.11 太阳能电池板输出特性测试实验

2.12 串联电阻对填充因子的影响实验

2.13 并联电阻对填充因子的影响实验

2.14 太阳能电池光谱特性测试实验

2.15 太阳能电池串联开路电压测试实验

2.16 太阳能电池串联短路电流测试实验

2.17 太阳能电池并联开路电压测试实验

2.18 太阳能电池并联短路电流测试实验

2.19 负载特性实验

3)、太阳能蓄电池控制器实验系列

3.1 太阳能蓄电池充电控制实验

3.2 太阳能蓄电池放电实验

3.3 蓄电池电流电压测量实验

3.4 蓄电池电量估测实验

3.5 控制环境温度测量实验

3.6  MPPT闭环给定实验

3.7  DC-DC升压实验

3.8  DC-DC降压实验

4)、太阳能应用实验系列

4.1 太阳能LED显示实验

4.2 太阳能直流风扇实验

4.3 太阳能直流电机实验

4.4 太阳能交流灯源实验

5)、太阳能发电控制器阻抗变换实验

6)、太阳能光伏逆变器实验系列

7)、太阳能发电系统综合设计实验

8)、太阳能电池板方阵安装实训

9)、风机部分

9.1. 风力发电概述

9.1.1 风力发电现状与展望

9.1.2 风力发电的原理和特点

1.2 系统概述

9.2 风力机原理及其结构

9.2.1 风力机的气动原理

9.2.2 风力机的主要部件

9.2.3 风力机的功率

9.3 电气设计部分

9.3.1 发电机

9.3.1.1 发电机结构、工作原理及电路图

9.3.1.2 励磁调节器的工作原理

9.2 整流部分

9.3.2.1 电路图和工作原理

9.3.2.2 参数选择

9.3 蓄电池

9.3.3.1 蓄电池的性能

9.3.3.2 充放电保护电路

图3-8充放电保护电路

9.3.3.3 蓄电池组供电控制设计

9.4 逆变电路

9.4.1 逆变电路及其工作原理

9.4.2 IGBT的驱动电路

        附件一 面板接线说明

五、主要设备清单