·設(shè)備外觀

·設(shè)計(jì)簡述

    實(shí)訓(xùn)裝置采用單元化獨(dú)立網(wǎng)孔面板結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計(jì)，既可以組成獨(dú)立的光伏發(fā)電系統(tǒng)或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，也可以組成風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，是學(xué)習(xí)光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的綜合性實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。
    風(fēng)力發(fā)電由模擬風(fēng)場和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成，尾舵偏航控制與風(fēng)場運(yùn)動(dòng)均由西門子PLC控制實(shí)現(xiàn)；
    光伏發(fā)電由模擬光源與跟蹤系統(tǒng)組成，模擬光源采用擺臂式，手動(dòng)或自動(dòng)化模擬太陽從升起到日落過程，電池板采用4塊單晶組件組成，跟蹤裝置采用雙軸二維跟蹤系統(tǒng)，既可手動(dòng)跟蹤，也可PLC自動(dòng)跟蹤，使光伏組件正對(duì)光源輸出最大功率；
    環(huán)境采集模塊可實(shí)時(shí)采集組件表面光照強(qiáng)度、溫度及濕度，方便測(cè)試環(huán)境變化對(duì)光伏發(fā)電性能影響；
    儀表單元實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)發(fā)用電信息，并傳遞給組態(tài)觸摸屏，進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)；匯流單元將電池組件串并后匯成一路輸出，具有防反、過流與防雷功能；
    光伏控制器、風(fēng)機(jī)控制器與離網(wǎng)逆變器采用原理與結(jié)構(gòu)外露的形式，核心驅(qū)動(dòng)板均采用STM32F103ZET6高性能ARM處理器，控制器采用PWM充電技術(shù)，逆變器用高頻隔離的全橋正弦逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所有驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形可在線進(jìn)行測(cè)試，方便學(xué)生深入了解控制器和逆變器的結(jié)構(gòu)與原理；
    上位機(jī)采用17"工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，通過上位機(jī)對(duì)系統(tǒng)發(fā)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、查詢。

·主要參數(shù)

    1.工作電源：三相四線AC380V±10%  50Hz；
    2.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃  相對(duì)濕度≤85%（25℃）  海拔＜4000m；
    3.裝置容量：≤2.5KVA；
    4.外形尺寸：1000mm×1000mm×1600mm （模擬光伏裝置）2700mm×1800mm×1600mm（模擬風(fēng)場裝置）940mm×620mm×1940mm（網(wǎng)孔裝置×4組)。
    5.安全保護(hù)：具有接地、漏電壓、漏電流保護(hù)，安全指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

·組成及功能

    1.太陽能電池組件：單晶組件，最大輸出功率20W，數(shù)量4塊；
    2.模擬光源：飛利浦500W鹵鎢燈×2，由紫光蝸桿減速機(jī)擺動(dòng)，模擬太陽升起至日落運(yùn)動(dòng)；
    3.模擬光源拖動(dòng)電機(jī)：紫光交流電機(jī)；模擬光源拖動(dòng)減速機(jī)：紫光減速機(jī)，減速比3000:1；
    4.光伏跟蹤傳感器：采用四象限高精度光敏傳感器結(jié)構(gòu)，6路模擬量信號(hào)輸出,跟蹤探頭采用無色透明外殼，方便學(xué)生觀察；
    5.太陽能跟蹤系統(tǒng)：采用雙軸二維跟蹤方式，水平270±5°，俯仰75±5°，精度±0.5°；
    6.跟蹤控制單元：手動(dòng)/自動(dòng)模擬光源運(yùn)動(dòng)與光伏跟蹤控制采用西門子PLC主控模塊；
    7.光照及溫濕度傳感器模塊：光照度0-20K(LUX)，溫度-40-80℃，濕度0-99.9%RH；
    9.風(fēng)力發(fā)電機(jī)：水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)；輸出電壓12V、葉片數(shù)量3片；
    9.尾舵偏航系統(tǒng)：采用尾舵迎風(fēng)與側(cè)風(fēng)偏航控制，偏航角度45°和90°；采用DC24V直流同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)；
    10.模擬風(fēng)源：采用變頻軸流通風(fēng)機(jī)，電壓380V、功率0.37KW、轉(zhuǎn)速1400rpm；采用三菱變頻器驅(qū)動(dòng)；
    11.模擬風(fēng)場：模擬風(fēng)源在電機(jī)的拖動(dòng)下繞風(fēng)力發(fā)電機(jī)做圓弧運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)角度60±5°,風(fēng)力發(fā)電機(jī)四周采用隔離網(wǎng)布置，確保學(xué)生實(shí)訓(xùn)安全；
    12.模擬風(fēng)場拖動(dòng)電機(jī)：額定輸出功率100W、額定轉(zhuǎn)速1400rpm、減速比140：1；
    13.風(fēng)速傳感器：測(cè)量模擬風(fēng)源風(fēng)速，脈沖輸出，電源DC5V，輸出1.5脈沖m/s；
    14.光伏匯流單元：2路光伏輸入1路光伏輸出；具有防反、防雷、過載保護(hù)等；
    15.模擬風(fēng)場控制單元：手動(dòng)/自動(dòng)風(fēng)場運(yùn)動(dòng)與尾舵偏航控制采用西門子PLC主控模塊；
    16.儀表單元：直流電壓表DC0-50V；直流電流表DC0-5A；交流電壓表AC0-300V；交流電流表AC0-2A ；
    17.蓄電池：鉛酸電池12V/12AH ×2（塊）；
    18.太陽能控制器：DC12V、DC5A、PWM方式充電；電路模塊化開放設(shè)計(jì)，方便充電波形與電路測(cè)試；有充放電、電池狀態(tài)指示、溫度補(bǔ)償、蓄電池反接、夜間防反沖、防雷、限流、過充、過放、負(fù)載過載、短路等保護(hù)；
    19.風(fēng)機(jī)控制器：電壓DC12V(整流)、最大電流25A、PWM(脈沖寬度調(diào)制)方式充電；電路模塊化開放設(shè)計(jì)，方便充電波形與相關(guān)電路電氣測(cè)試；具有風(fēng)速檢測(cè)、偏航控制信號(hào)或剎車信號(hào)輸出功能；有充放電指示、電池狀態(tài)指示、溫度補(bǔ)償?shù)裙δ埽痪哂行铍姵胤唇印⒎览住L(fēng)機(jī)限流、過充、過放、負(fù)載過載、短路等保護(hù)功能；
    20.離網(wǎng)逆變器：DC12V；AC220V±10%、50HZ、300VA、純正弦波；高頻變壓器隔離；電路模塊化開放設(shè)計(jì)，升壓驅(qū)動(dòng)波形、SPWM逆變驅(qū)動(dòng)波形、逆變輸出電壓電流波形與電路電氣測(cè)試；有欠壓、過載等保護(hù)；
    21.功率電阻模塊：0-2000歐連續(xù)可調(diào),功率120W；直流阻性、直流感性負(fù)載；交流阻性、交流感性負(fù)載；
    22.組態(tài)觸摸屏：采用7"一體化觸摸屏；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)電、用電與環(huán)境參數(shù)等信息；具有歷史曲線顯示；
    23.工控機(jī)：采用17"電阻式觸摸屏工控一體機(jī)；
    24.監(jiān)控軟件：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并存儲(chǔ)系統(tǒng)發(fā)電、用電與環(huán)境參數(shù)等信息，實(shí)時(shí)對(duì)模擬光源、光伏跟蹤、模擬風(fēng)場與側(cè)風(fēng)偏航進(jìn)行遙控；具有曲線顯示、歷史報(bào)表查詢等功能；

·實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

    1.風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)與原理
    2.風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出特性
    3.風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航工作原理與控制
    4.風(fēng)速檢測(cè)與控制
    5.太陽能電池發(fā)電原理與特性曲線
    6.太陽能電池組件串并聯(lián)輸出特性
    7.西門子PLC編程與控制
    8.光伏自動(dòng)跟蹤原理與編程控制
    9.離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成
    10.蓄電池的充放電特性
    11.風(fēng)機(jī)控制器的原理與功能
    12.太陽能控制器的原理與功能
    13.離網(wǎng)逆變器的原理與功能
    14.儀表監(jiān)測(cè)與通訊
    15.觸摸屏組態(tài)軟件監(jiān)控與編程
    16.上位機(jī)軟件開發(fā)與通訊

·配置清單