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北京京工科业科教设备有限公司
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随着能源危机日益临近，新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。其中太阳能已经逐渐步入我们寻常的生活，而风力发电偶尔可以看到或听到，风光电互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高的性价的一种新型能源发电系统，有着很好的应用前景。太阳能实验室是研究太阳能利用的实验场所，其配有相应太阳能检测仪器仪表及试验装置，可作为太阳能的光、热、电利用示范性展示，以此为基地，开展太阳能利用的科学研究与开
随着能源危机日益临近，新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。其中太阳能已经逐渐步入我们寻常的生活，而风力发电偶尔可以看到或听到，风光电互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高的性价的一种新型能源发电系统，有着很好的应用前景。太阳能实验室是研究太阳能利用的实验场所，其配有相应太阳能检测仪器仪表及试验装置，可作为太阳能的光、热、电利用示范性展示，以此为基地，开展太阳能利用的科学研究与开发工作，同时也可作为太阳能产品的检测开发中心。新能源教学设备正是利用太阳能发电的原理，结合教学的特点，研发的新的新能源教学设备，太阳能教学实训台广泛应用于职业高中、大学、研究生、企业技工培训以太阳能离网发电和太阳能并网发电为主课题的研究和教学培训。新能源教学设备是面向高等院校、职业技术学校本科生、研究生深刻理解太阳能光伏发电原理的新能源教学设备实验教学平台。
JG-SWP01 风光互补发电实训系统
一、 概述
JG-SWP01风光互补发电实训系统主要由光伏供电装置、风力供电系统、逆变与负载系统、监控系统组成，
风光互补发电实训系统采用模块式结构，各装置和系统具有独立的功能，可以组合成光伏发电实训系统、风力发电实训系统。
1、设备尺寸：4500×800×2000mm
2、占用场地面积：16平方米
风光互补发电实训系统由光源模拟跟踪装置、光源模拟跟踪控制系统、能量转换控制存储系统、离网逆变负载系统、监控系统五个部分组成，各功能部分通过通讯电缆和连接电缆进行连接，形成一套能够展示并动手设计、安装、调试的太阳能光伏发电工厂应用的设备。
1. 光源模拟跟踪装置
光源模拟跟踪装置及控制系统由光源模拟跟踪装置和光源模拟跟踪控制系统组成，如图2所示。该系统由太阳能电池组件、模拟太阳光灯、太阳能模拟追日跟踪传感器、太阳能板二维运动机构、直流电动机、减速箱、GE可编程序控制器、按钮和继电器等低压电器等组成。
图2（a）光源模拟跟踪装置
技术参数：
太阳能电池规格： 20W/18V*4
模拟光源功率：300W*3
跟踪方式：单轴，俯仰180°
跟踪精度：< ±1.5°
日跟踪驱动功耗：< 1W（根据光照强度工作）
工作电压：DC24V
抗风等级：10级
机械寿命：>25年
外形尺寸： 2000mm×1500mm×2000mm
2. 光源模拟跟踪控制系统
光源模拟跟踪控制系统控制灯光来模拟太阳光源（晨日太阳、午日太阳、夕日太阳）的运行轨迹以及太阳光的入射角度，太阳能电池板上的模拟追日跟踪传感器采集模拟太阳光照度信息及位置信息，控制两维运动机构，使太阳能电池板始终正对着模拟太阳光源，以提高太阳能电池的发电效率。如图3所示。
图3 （b）光源模拟跟踪控制系统
技术参数：
PLC ：西门子S7-200
PLC额定电压：24V
工作环境：温度 -10-40℃ 湿度≤80%
外形尺寸： 800mm×600mm×1880mm
3. 能量转换控制存储系统
该系统主要由直流电压采集模块、温度采集模块、IGBT驱动模块、直流电流采集模块、继电器驱动模块、蓄电池组、直流负载、通信模块、人机界面、空气开关、直流电压表、直流电流表等模块组成。
能量转换控制存储系统是将太阳能电池板发出的电量提供给直流负载和蓄电池，或者输送给逆变器使用。该系统具有温度检测，充、放电检测、PWM脉宽调制、大功率点跟踪（MPPT）功能以及过充、过放等保护功能。
图4（c） 能量转换控制存储系统
技术参数：
功率：200W
蓄电池容量：12V20AH，4节
控制器额定输出电压、电流：24V/10A
工作环境：温度 -10-40℃ 湿度≤80%
外形尺寸： 800mm×600mm×1880mm
4. 离网逆变负载系统
离网逆变负载系统如图5所示。该系统由直流电压采集模块、直流电流采集模块、IGBT驱动模块、继电器驱动模块、LCD人机对话模块、通信模块、单相逆变器-主电路单元模块、频率采集模块、直流电压表、直流电流表、交流电压表、交流电流表、交流谐波表、空气开关、低压电器、交流负载等组成。
该系统将太阳能电池板产生的直流电或蓄电池释放的直流电通过逆变器SPWM调制转化为单相220V交流电，供交流负载使用。系统具有输入过、欠压保护，输出过载、短路保护，过热保护等功能。具有逆变输出的电压幅度、频率、功率因数、谐波检测和调整功能。
图5（d） 离网逆变负载系统
技术参数：
额定输入电压：DC24V；
额定输出电压：220V±10%、50Hz±1Hz；
额定功率：200VA；
输出功率因数：≥0.80（感性负载、容性负载）；
逆变效率：≥80%；
电压调整率：线性负载≤3%，非线性负载≤5%。
外形尺寸： 800mm×600mm×1880mm
5. 监控系统
由通讯管理机、显示器、打印机、组态软件等组成。
主要功能：
显示充电电压、充电电流、功率、运行状态；
显示蓄电池电压、蓄电池放电电流、蓄电池放电功率、蓄电池运行状态；
显示负载电压、负载电流、负载功率、负载状态；
显示当前温度、温度补偿系数，各种参数保护、实时数据显示与处理、详细的事故记录、报警参数设定、对用户提供权限管理、密码登录等。
图6 （e） 监控系统
技术参数：
组态软件：力控
外形尺寸： 800mm×600mm×1880mm
一、设备清单
序号 | 类别 | 名称 | 型号规格 | 数量 | 单位 | 厂家品牌 | 备注 | |
1 | 光伏发电实训系统 | 光源模拟跟踪装置 | DB-SWP01 | 1 | 套 |
|
| |
光源模拟控制系统 | 1 | 套 | ||||||
能量转换控制存储系统 | 1 | 套 | ||||||
离网逆变负载系统 | 1 | 套 | ||||||
监控系统 | 1 | 套 | ||||||
打印机 | HP Deskjet 1000 | 1 | 台 | 惠普 | ||||
组态软件 | 力控 | 1 | 套 |
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注：以下项目为用户选配！ | ||||||||
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| 笔记本电脑 | 联想E46L T3500 | 1 | 台 |
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CAD软件 | 中望CAD2011教育版 | 1 | 套 | 中望 | ||||
手持数字示波表， | UTD1025C | 1 | 台 | 优利德 | ||||
万用表 | UT33D | 1 | 台 | 优利德 | ||||
压线钳 | 通用工具 | 1 | 副 |
| ||||
小一字螺丝刀 | 通用工具 | 1 | 副 | |||||
小十字螺丝刀 | 通用工具 | 1 | 副 | |||||
长柄螺丝刀 | 通用工具 | 1 | 副 | |||||
剖线钳 | 通用工具 | 1 | 副 | |||||
剪刀 | 通用工具 | 1 | 副 | |||||
尖嘴钳 | 通用工具 | 1 | 副 | |||||
斜口钳 | 通用工具 | 1 | 副 | |||||
电烙铁 | 通用工具 | 1 | 只 | |||||
3 | 耗材 | 电缆 | 通用耗材 | 100 | 米 |
|
| |
两芯屏蔽电缆 | 通用耗材 | 10 | 米 | |||||
压接头 | 通用耗材 | 1 | 包 | |||||
线套管 | 通用耗材 | 5 | 米 | |||||
焊锡丝 | 通用耗材 | 1 | 卷 | |||||
吸锡带 | 通用耗材 | 1 | 卷 | |||||
标签纸 | 通用耗材 | 1 | 本 | |||||
热缩套管 | 通用耗材 | 10 | 米 | |||||
直流熔丝 | 690V/10A/3W | 5 | 个 | |||||
注：
1、 表中第1项（光伏发电实训系统）为设备主体，为标准配置
2、 表中第2-3项为附件和耗材，学校可自行购置。
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