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室內(nèi)外風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)-新能源教學(xué)的重要橋梁

SG-T43 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

 

一、 概述
SG-T43 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)主要由光伏供電裝置、風(fēng)力供電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)組成，
風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，各裝置和系統(tǒng)具有獨(dú)立的功能，可以組合成光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。
1、設(shè)備尺寸：4500×800×2000mm
2、占用場(chǎng)地面積：16平方米

 

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)由光源模擬跟蹤裝置、光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)五個(gè)部分組成，各功能部分通過(guò)通訊電纜和連接電纜進(jìn)行連接，形成一套能夠展示并動(dòng)手設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試的太陽(yáng)能光伏發(fā)電工廠應(yīng)用的設(shè)備。

1. 光源模擬跟蹤裝置
光源模擬跟蹤裝置及控制系統(tǒng)由光源模擬跟蹤裝置和光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)組成，如圖2所示。該系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組件、模擬太陽(yáng)光燈、太陽(yáng)能模擬追日跟蹤傳感器、太陽(yáng)能板二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、直流電動(dòng)機(jī)、減速箱、GE可編程序控制器、按鈕和繼電器等低壓電器等組成。

圖2（a）光源模擬跟蹤裝置

技術(shù)參數(shù)：
太陽(yáng)能電池規(guī)格： 20W/18V*4
模擬光源功率：300W*3
跟蹤方式：?jiǎn)屋S，俯仰180°
跟蹤精度：< ±1.5°
日跟蹤驅(qū)動(dòng)功耗：< 1W（根據(jù)光照強(qiáng)度工作）
工作電壓：DC24V
抗風(fēng)等級(jí)：10級(jí)
機(jī)械壽命：>25年
外形尺寸： 2000mm×1500mm×2000mm
2. 光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)
光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)控制燈光來(lái)模擬太陽(yáng)光源（晨日太陽(yáng)、午日太陽(yáng)、夕日太陽(yáng)）的運(yùn)行軌跡以及太陽(yáng)光的入射角度，太陽(yáng)能電池板上的模擬追日跟蹤傳感器采集模擬太陽(yáng)光照度信息及位置信息，控制兩維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使太陽(yáng)能電池板始終正對(duì)著模擬太陽(yáng)光源，以提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率。如圖3所示。

圖3 （b）光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)

技術(shù)參數(shù)：
PLC ：西門(mén)子S7-200
PLC額定電壓：24V
工作環(huán)境：溫度 -10-40℃ 濕度≤80%
外形尺寸： 800mm×600mm×1880mm
3. 能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要由直流電壓采集模塊、溫度采集模塊、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、直流電流采集模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、蓄電池組、直流負(fù)載、通信模塊、人機(jī)界面、空氣開(kāi)關(guān)、直流電壓表、直流電流表等模塊組成。
能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)是將太陽(yáng)能電池板發(fā)出的電量提供給直流負(fù)載和蓄電池，或者輸送給逆變器使用。該系統(tǒng)具有溫度檢測(cè)，充、放電檢測(cè)、PWM脈寬調(diào)制、最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）功能以及過(guò)充、過(guò)放等保護(hù)功能。

圖4（c） 能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)

技術(shù)參數(shù)：
功率：200W
蓄電池容量：12V20AH，4節(jié)
控制器額定輸出電壓、電流：24V/10A
工作環(huán)境：溫度 -10-40℃ 濕度≤80%
外形尺寸： 800mm×600mm×1880mm
4. 離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)
離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)如圖5所示。該系統(tǒng)由直流電壓采集模塊、直流電流采集模塊、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、LCD人機(jī)對(duì)話模塊、通信模塊、單相逆變器-主電路單元模塊、頻率采集模塊、直流電壓表、直流電流表、交流電壓表、交流電流表、交流諧波表、空氣開(kāi)關(guān)、低壓電器、交流負(fù)載等組成。
該系統(tǒng)將太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的直流電或蓄電池釋放的直流電通過(guò)逆變器SPWM調(diào)制轉(zhuǎn)化為單相220V交流電，供交流負(fù)載使用。系統(tǒng)具有輸入過(guò)、欠壓保護(hù)，輸出過(guò)載、短路保護(hù)，過(guò)熱保護(hù)等功能。具有逆變輸出的電壓幅度、頻率、功率因數(shù)、諧波檢測(cè)和調(diào)整功能。

圖5（d） 離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)

技術(shù)參數(shù)：
額定輸入電壓：DC24V；
額定輸出電壓：220V±10%、50Hz±1Hz；
額定功率：200VA；
輸出功率因數(shù)：≥0.80（感性負(fù)載、容性負(fù)載）；
逆變效率：≥80%；
電壓調(diào)整率：線性負(fù)載≤3%，非線性負(fù)載≤5%。
外形尺寸： 800mm×600mm×1880mm
5. 監(jiān)控系統(tǒng)
由通訊管理機(jī)、顯示器、打印機(jī)、組態(tài)軟件等組成。
主要功能：
顯示充電電壓、充電電流、功率、運(yùn)行狀態(tài)；
顯示蓄電池電壓、蓄電池放電電流、蓄電池放電功率、蓄電池運(yùn)行狀態(tài)；
顯示負(fù)載電壓、負(fù)載電流、負(fù)載功率、負(fù)載狀態(tài)；
顯示當(dāng)前溫度、溫度補(bǔ)償系數(shù)，各種參數(shù)保護(hù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示與處理、詳細(xì)的事故記錄、報(bào)警參數(shù)設(shè)定、對(duì)用戶提供權(quán)限管理、密碼登錄等。

圖6 （e） 監(jiān)控系統(tǒng)

技術(shù)參數(shù)：
組態(tài)軟件：力控
外形尺寸： 800mm×600mm×1880mm
一、設(shè)備清單

序號(hào)	類別	名稱		型號(hào)規(guī)格	數(shù)量	單位	廠家品牌	備注
1	光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)	光源模擬跟蹤裝置		SG-T43	1	套
		光源模擬控制系統(tǒng)			1	套
		能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)			1	套
		離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)			1	套
		監(jiān)控系統(tǒng)			1	套
注：以下項(xiàng)目為用戶選配！
		筆記本電腦	聯(lián)想		1	臺(tái)
		CAD軟件	中望CAD2011教育版		1	套	中望
		手持?jǐn)?shù)字示波表，	UTD1025C		1	臺(tái)	優(yōu)利德
		萬(wàn)用表	UT33D		1	臺(tái)	優(yōu)利德
		壓線鉗	通用工具		1	副
		小一字螺絲刀	通用工具		1	副
		小十字螺絲刀	通用工具		1	副
		長(zhǎng)柄螺絲刀	通用工具		1	副
		剖線鉗	通用工具		1	副
		剪刀	通用工具		1	副
		尖嘴鉗	通用工具		1	副
		斜口鉗	通用工具		1	副
		電烙鐵	通用工具		1	只
3	耗材	電纜	通用耗材		100	米
		兩芯屏蔽電纜	通用耗材		10	米
		壓接頭	通用耗材		1	包
		線套管	通用耗材		5	米
		焊錫絲	通用耗材		1	卷
		吸錫帶	通用耗材		1	卷
		標(biāo)簽紙	通用耗材		1	本
		熱縮套管	通用耗材		10	米
		直流熔絲	690V/10A/3W		5	個(gè)

注：

1、 表中第1項(xiàng)（光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)）為設(shè)備主體，為標(biāo)準(zhǔn)配置
2、 表中第2-3項(xiàng)為附件和耗材，學(xué)�？勺孕匈�(gòu)置。

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