ZN-FGB500B型 风光互补发电测量控制实训系统

一、概述
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。

太阳能电池

永磁同步风力发电机

模拟风洞

风光互补控制器

离网逆变电源

并网同步逆变电源

双轴跟踪支架

测风系统

二、太阳能电池
1、系统规格
◆ 系统工作电压：12/24V DC  220VAC
◆ 系统*大电流：10A
◆ 系统*大功率：500W
2、单晶硅太阳能电池规格
◆ 组件尺寸(L*W*H)：536*477*28mm×4
◆ *佳功率：25W
◆ *佳工作电压：17.05±0.5V
◆ *佳工作电流：1.43±0.10A，
◆ 短路电流：1.6±0.10A，
◆ 开路电压：21.0±0.5V                           
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：1.5(m)
◆ 启动风速：2.5(m/s)
◆ 额定风速：9.6(m/s)                          
◆ 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：32073 mз/h
  ◆ 风压：388Pa
  ◆ 转速：1450 r/min
  ◆ 功率：5.0kW    
5、风光互补控制器规格                                  
◆ 工作电压：12VAC
◆ 充电功率：400W
◆ 充电方式：PWM脉宽调制
◆ 充电*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，）。
6、离网逆变电源
◆ 直流输入电压：10.8～16.8VDC
◆ 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
7、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)
8、太阳能电池自动跟踪模块
◆ 跟踪方式：双轴全自动跟踪
◆ 跟踪精度：±1°
◆ 水平回转角度：360°
◆ 俯仰角度：180°
◆ 传动机构自重：8Kg   （不含支架与电池板）
◆ *大承重：25Kg（可装120W以下的电池板）
◆ 电机供电电源：DC 12V                            
◆ 控制器供电电源：DC 12V
◆ 系统年平均耗电量：0.1W
◆ 抗风等级：10级
◆ 工作高度1695㎜，*低工作高度1500㎜，承载8㎏，净重1.8㎏，
◆ 模拟小太阳模块：220VAC  150W金卤灯或500W自然色投光灯
9、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：AC 220V±20%  50HZ， DC24V、12V、5V或其他供电。
◆ 记录间隔：  1分钟～240分钟连续可设置
◆ 内部存储：  4M bit
◆ 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）      
10、电表规格
◆ 电流表：× 3个，2A， 显示模式︰0.5”LED
◆ 电压表：× 3个，20V，显示模式︰0.5”LED
◆ 温度表：× 1个，0～99.9℃
11、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(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：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
12、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︰*大充电电流为5.6A
13、无线监控：
   高性能风光互补智能控制器，含PC端Zigbee无线监控模块，与太阳能教学模块Zigbee发射模块，透过IEEE802.15.4标准无线协定截取I(电流)V(电压)值至PC端显示以便监控。
14、系统外形尺寸；长1400×宽550×高1700（㎜）附滚轮方便推动至户外教学。
15、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。

三、教学及研究实训项目
2、1、永磁同步风力发电机系统运行过程风能量变换演示和实验
实验1、风力发电基础理论原理性实验
实验2、风力发电系统设计实验
实验3、风力发电控制技术实验
实验4、风力发电相关测量技术实验
实验5、风力发电基础理论与应用技术仿真实验
实验6、发电机转速与输出电压关系实验
实验7、发电机转速与输出电流关系实验
实验8、发电机转速与输出频率关系实验
实验9、风速即转速与出功率关系实验
2、2、太阳能电池控制运行过程光能量变换演示和实验
实验1、光伏电池的伏安特性；
实验2、光伏发电的负载特性测试；
实验3、光伏电池输出功率与入射角的关系；
实验4、输出功率与光照强度的关系；
实验5、*大功率点跟踪实验测试；
实验6、控制器原理实验；
实验7、蓄电池充放电控制实验；
实验8、蓄电池保护实验；
实验9、光伏阵列设计实验；
实验10、太阳能照明系统设计；
实验11、太阳能系统电器负载实验；
实验12、综合实验；
实验13、追日实验；
四、主要设备清单

序号	名     称	型  号	数 量	单 位
1	风光互补实训系统主操作台		1	台
2	400W永磁同步发电机		1	台
3	模拟风洞系统		1	只
4	风速仪（含支架）		1	台
5	风向仪（含支架）		1	台
6	5.0KW矢量变频器		1	台
7	太阳能电池组件模块		4	套
8	蓄电池组65Ah		1	组
9	实验附件		1	套
10	上位软件		1	套