JGTW-Y35B 风光互补发电教学实验实训平台
一、产品概述
风光互补发电教学实验实训平台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
三、主要技术规格参数
1 、系统规格
◆ 系统工作电压： 12/24V DC 220VAC
2 、单晶硅太阳能电池规格
3 、永磁同步风机力发电机参数
◆ 额定功率： 400(W)
◆ 额定电压： 12/24(V)
◆ 风轮直径： 1.3(m)
◆ 启动风速： 2(m/s)
◆ 额定风速： 13(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）
◆ 电机材料：铝合金 & 不锈钢
4 、模拟风洞模块
◆ 风量： 38800 mз/h
◆ 风压： 330Pa
◆ 转速： 1450 r/min
◆ 功率： 4kW
◆ 可调风速：无极调速
5 、风光互补控制器规格
风光互补控制器
◆ 工作电压： 12VDC
◆ 充电功率： 520W
◆ 光伏功率： 120W
◆ 风机功率： 400W
◆ 充电方式： PWM 脉宽调制
◆ 充电最大峰值电流 35A
◆ 过放保护电压 11V
◆ 过放恢复电压 12.6V
◆ 输出保护电压 16V
◆ 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 ～ 15VDC
◆ 额定蔬出功率： 300W
◆ 输出电压： 110/220VAC
◆ 输出波形：纯正弦波
◆ 输出频率： 50Hz
◆ 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
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
◆ 并网输出功率： 500W
◆ 输出电流总谐波失真： THDIAC <5%
◆ 输出短路保护： 限流
◆ 显示方式： LED
◆ 待机功耗： <2W
◆ 环境温度范围： -25 ℃ ～ 60℃
◆ 环境湿度： 0 ～ 99%(Indoor Type Design)
8 、测风系统
◆ 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 ， DC12V 、 5V 或其他供电。
◆ 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
◆ 直流电流表： 20A ， 显示模式︰ 0.5”LED
◆ 直流电压表： 50V ， 显示模式︰ 0.5”LED
◆ 交流电压表： 500V ，显示模式︰ 0.5”LED
◆ 交流电流表： 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： 12/24V ，工作电流： 0.25A ，功率： 3W
◆ 交通灯： 1 组，额定电压： 12/24V ，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： 0.35A ，功率： 5W 转速： 20rmp/min
◆ 交流线性电阻负载： 3 ～ 100W 连续可调
◆ 直流模拟负载： 12V/24V/28WLED 路灯板，带 PWM 调光功能
◆ 实验台面板设置有直流输出端口，设有阻性，感性负载，方便完成不同负载
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︰峰值充电电流为 5.6A
12 、监测系统：
高性能风光互补智能控制器，含 PC 端监控模块，软件与系统联机后可以实现远程监控 , 包括风能、太阳能、蓄电池的数据实时显示、数据存储、数据转存，对风能、太阳能、蓄电池的参数进行配置，对风机的运行状态进行控制等。数据以图形曲线、实时数据表、模拟图等多种形式显示。运行状态以报警形式提醒用户，报警内容存储备查。系统具有使用简单，存储容量大，功能全，多语言版本等特点。
嵌入式多功能网络虚拟仪器（要求一体嵌入式，不需电脑配套使用，规格： 28*25*20CM ，与开放实验室信息管理系统配套使用）
A 、终端部分采用 7 寸彩色触摸屏（装学生实验屏上）同时配有虚拟示波器、虚拟逻辑分折仪、虚拟频谱仪、虚拟三用表、虚拟数字量输入输出模块。
B 、基于 LabVIEW 虚拟仪器程序的编程方法，学生可自行设计各种虚拟仪器。
C 、仪器包括
1 ）、双踪存贮示波器，多种同步方式，存贮深度可编程；
通道数： 2 路
带宽： 20MHZ
分辨率： 8 位
电压范围： -10~+10V
存贮深度： 64K
2 ）、频谱分折仪；
3 ）、数字三用表，可测电阻、电流、电压等；
数字 IO 口
通道数： 8 路 IO
输入电平： TTL
输出电平： TTL
电流驱动： 20mA/ 通道
4 ）、四路智能远程电源控制
5 ）、数据具有上传与保存功能并能通过服务器显示
6) 、提供 LabVIEW 虚拟仪器软件（拷贝版）
13 、系统外形尺寸：
长 1470× 宽 800× 高 1570 （㎜）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。
风力发电系统工作主界面
风力电系统工作数据主界面（可切换不同曲线界面）
当前风资源数据主界面
四、教学及研究实训项目
一 光伏发电系统基本认识实验
（一）、实验目的
（二）、实验设备
（三）、实验原理
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：
（一）、实验目的
（二）、实验设备
（三）、实验原理
（四）、实验内容
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 太阳能电池板最大功率输出特性实验
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
三、太阳能蓄电池控制器实验系列
（一）、实验目的：
（二）、实验设备
（三）、实验原理
（四）、实验内容
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
四 太阳能应用实验系列
（一）、实验目的
（二）、实验设备
（三）、实验原理
（四）、实验内容
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
（五）、实验要求
五 太阳能发电控制器阻抗变换实验 9
（一）、实验目的
（二）、实验设备
（三）、实验原理
（四）、实验内容
（五）、实验要求
六 太阳能光伏逆变器实验系列
（一）、实验目的
（二）、实验设备
（三）、实验原理
（四）、实验要求
七 太阳能发电系统综合设计实验
（一）、实验目的
（二）、实验设备
（三）、实验原理
（四）、实验内容
（五）、实验要求
八 太阳能电池板方阵安装实训
九 风机部分
五、主要设备清单
序号 |
型号 |
数量 |
备注 |
1 |
风光互补发电实训台 |
1 |
含脚轮 |
2 |
变频器 |
1 |
风机控制模块 |
3 |
交直流负载 |
1 |
|
4 |
风光互补控制器 |
1 |
|
5 |
蓄电池 |
1 |
12V |
6 |
风光互补逆变器 |
2 |
并网 离网逆变电源 |
7 |
测风支架 |
1 |
含脚轮 |
8 |
测风系统模块 |
1 |
风向 风速 |
9 |
模拟风力支架 |
1 |
含脚轮 |
10 |
固定式全铜电机（模拟风） |
1 |
|
11 |
发电风 机 |
1 |
|
12 |
发电风机支架 |
1 |
|
13 |
太阳能板 |
1 |
100W |
14 |
带光源投光灯 |
1 |
300W |
15 |
说明书 |
1 |
|
16 |
工控机 |
1 |
|
17 |
安全围栏 |
3 |
|
18 |
合格证 |
1 |
|
19 |
实训导线 |
1 |
|
20 |
保险丝 |
1 |
|
21 |
插头及插座 |
1 |
|
22 |
程序软件 |
1 |
。 。 。
