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上海頂邦教育設備有限公司
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DB-F500風光互補發電測量與控制實訓系統一、產品概述本產品是集于太陽能發電及風力發電為一體的新型教學實驗系統
一、產品概述
本產品是集于太陽能發電及風力發電為一體的新型教學實驗系統。可完成風力發電和太陽能發電及基站的供電及并網逆變電源系統集成的相關實驗及教學演示。可以幫助學生，進一步理解風力發電及太陽能光伏發電系統的理念、系統集成原理、單元組成、部件認知等方面的學習和工程實際應用技能,主要面向職高、大學、研究生、企業技工以風力發電和太陽能離網、并網發電為主課題的研究和培訓。
二、實訓運行技術條件（單相輸出）
1、1、發電單元
風能
◆ 風洞調速范圍：0～13 m/s
◆ 風力發電機額定輸出電壓：12VDC，功率：400W
◆ 風機類型；永磁同步發電機，上風式
◆ 啟動風速；3.58m/s
◆ 風葉材質：碳光纖化合物
光能
◆ 光伏模塊功率：100Wp 1組
◆ 光伏模塊輸出工作電壓：17.5VVDC
◆ 光伏模塊工作電流：5.56A 峰值
◆ 模擬光源模塊：1000W
1、2、充電單元
◆ 工作電壓：12VDC
◆ 充電功率：400W
◆ 充電方式：PWM脈寬調制
◆ 充電電流 35A
◆ 過放保護電壓 11V
◆ 過放恢復電壓 12.6V
◆ 輸出保護電壓 16V
◆ 卸載開始電壓（出廠值）15.5V
◆ 卸載開始電流（出廠值） 15A
◆ 保護功能：蓄電池過充電、蓄電池過放電、蓄電反接、負載超載、防雷、風機限流、風機自動剎車和手動剎車。
1、3、電力蓄能單元（機內）
◆ 蓄電池類型：免維護膠體蓄電池
◆ 蓄電池組容量:12V/55Ah
◆ 蓄電池數量： 1個
1、4、DC-AC逆變單元(機內）
離網模塊
◆ 直流輸入電壓：10.8～16.8VDC
◆ 額定蔬出功率：300W
◆ 輸出電壓：110VAC
◆ 頻率范圍：50Hz
◆ 工作效率：85%
◆ 功率因數：>0.88
◆ 波形失真率≤5%
◆ 工作環境：溫度-20℃～50℃
◆ 相對濕度：﹤90﹪（25℃）
◆ 保護功能：極性反接、短路、過熱、超載保護
并網模塊
1、6級功率搜索功能
在自動調整的過程中，會看到LOW燈不停的閃爍，功率會由0作為起點，向功率點加大輸出功率，重啟最多為6次，然后進入功率鎖定狀態，鎖定時ST燈長亮。
在進行6級功率搜索程序時，所需的時間為10分鐘。
2、寬電壓輸入（15-62VDC）
◆ DC電壓輸入：15-62VDC
3、二級功率變壓轉換
◆ 高頻雙向并網，單向并網功能
◆ 高頻直接調制，AC半波合成
◆ 雙向并網方式：直接負載消耗，逆向傳輸AC電流
◆ 單向并網方式：直接負載消耗，禁止逆向傳輸AC電流
4、多頻率輸出功能，可適用于50Hz/60Hz頻率的AC交流電
◆ 頻率范圍：45Hz~63Hz
◆ 直接連接到太陽能電池板（不需要連接電池）
5、采用了精確的動態壓差型MPPT功能、APL功能，自動把太陽能板的功率調整到輸出，只需將太陽能板直接連接到并網逆變器上，無需再連接電池。
◆ 壓差型MPPT：精確度為0.1V
◆ 功率鎖定：10W（AC交流輸出）
6、交流電0角相高精度自動檢測
交流電的0角相經隔離放大后輸入到MCU進行高精度檢測分析，相移率只有<1%，從而實現了高精度同相調制交流電并合輸出功能。
◆ 交流相移：<1%
◆ 過零保護：0.2VAC
◆ 交流切換：50Hz/60Hz
7、 同步高頻調制
在并網的過程中，通常是采用同角相并網（即兩交流電的相位差等于0時，用開關將兩交流電并合）而本產品是先將交流電整流為100Hz的半周波交流電，再將本機產生的高頻電流在電路中與100Hz的半周波交流電產生并合，實現高頻調制。
◆ 調制合成：半波全橋調制合成（100Hz/120Hz）
◆ 合成方式：MOSFET全橋
◆ 高頻頻率：50KHz
8、輸出純正正弦波
◆ 采用SPWM直接產生純正正弦波輸出。
◆ 輸出波形：采用互補PWM推挽，純正正弦波
◆ 生成方式：增強型高速SPWM
9、太陽光度自動感知功能
的光度感知運算技術，太陽光在太陽能電池板上的照射角度、光照強度的不同而產生不同的電流輸出，采用了的處理器運算出其不同的光照度，可直接在LCD上顯示出來，可以直觀的看到太陽光感的強度單位，使用更為方便。
◆ 光度取樣：功率點取樣。
◆ 高精度AD取樣：積分AD取樣方式
10、功率自動鎖定（APL）
在不同的電流強度的波動下，就要用到了MPPT功能，當MPPT功能調整到了功率點時，本產品自動把功率鎖定在的功率點上，使輸出的功率更為穩定。
◆ 功率鎖定：MPPT的取點值
◆ 自動適應不同的負載功率因數
◆ 適應于任何的功率負載。
◆ 恒流，恒功率
11、電網有故障時自動關閉輸出
◆ 當市電電網停電或電網有故障時，逆變器會自動關閉輸出。
12、電流限制保護
◆ 恒定的輸出功率，而不會出現超載，過流現象。
13、功率點追蹤（MPPT）
電流強度，電壓不停的變化下，如果沒有功率點追蹤的話就會出現很多問題，以前一般是采用一個太陽能控制器，本產品采用了高精度的MPPT運算功率，自動而實時的把太陽能板的輸出功率調整在的輸出點上，從而實現了穩定的輸出目的。
| 推薦使用太陽能板 | 400Wp |
| DC MAX輸入電流 | 20A |
| AC MAX輸出功率 | 300Watt |
| DC MAX輸入開路電壓 | 100VDC |
| DC輸入工作電壓范圍 | 15~62VDC |
| 輸出功率因數 | 0.99 |
| DC輸入反壓保護 | FUSE |
| AC輸出電壓范圍 | （230V版本：180~260VAC） |
| AC應用頻率范圍 | 45-53Hz/55Hz~63Hz |
| 輸出總諧波失真 | THDIAC <5% |
| 交流電相位差 | <0.5% |
| 孤島效應保護 | VAC；f AC |
| 輸出短路保護 | 電流限制 |
| LED顯示方式 | 功率指示；電壓指示；AC頻率指示；過壓指示 |
| 待機功耗 | <1W |
| 夜間功率 | <1W |
| 環境溫度范圍 | -25 ℃~60℃ |
| 環境濕度 | 0~99%(Indoor Type Design) |
| 電磁兼容 | EN50081.part1 EN50082.part1 |
| 電網擾動 | EN61000-3-2 安規EN62109 |
| 電網檢測 | DIN VDE 1026 |
三、控制單元
◆ 400W/12V 高性能風光互補智能控制器（Zigbee無線傳輸、RS232串口輸出）（室內）
◆ 風速傳感器：0-60m/s（室內）
◆ 溫度傳感器：-10℃～100℃（室外）
◆ 轉速傳感器：0～5000 風力發電機轉速檢測顯示（室內）
四、負載單元
◆ 12VLED照明、220VLED照明、220V節能燈照明
◆ 12V直流輸出，220V交流輸出
3、1、顯示單元
◆ 直流電壓表：光電池充電電壓
◆ 直流電流表：光電池充電電流
◆ 直流功率表：光電池充電功率
◆ 交流電壓表：逆變器輸出電壓
◆ 交流電流表：逆變器輸出電流
◆ 交流功率表：交流負載使用功率
◆ 轉速表：風機當前模擬轉速
3、2、LED指示
◆ 太陽能控制器：充電、過壓、欠壓、過放、運行；
◆ 蓄電池電壓（高-中-低）；
3、3、數碼管顯示
◆ 通用開＋通用關；光控開＋光控關；光控開＋時控關；
3、4、開關單元
◆ 交流總開關；交流負載開關；直流負載開關；風機輸入開關；光電池輸入開關；；電源轉換開關；3.3V/5V/9V/12V電壓轉換開關。
五、監控軟件
◆ PC監控模塊：監控主機、監控軟件。
◆ 顯示內容：蓄電池電壓、風機電壓、光伏電壓、風機電流、光伏電流、風機功率、光伏功率，能量模擬圖，當前風速（米/秒），當前風向（度），當前風力資源平估。
六、教學及研究實訓項目
5、1、永磁同步風力發電機系統運行過程風能量變換演示和實驗
實驗1、風力發電基礎理論原理性實驗
實驗2、風力發電系統設計實驗
實驗3、風力發電控制技術實驗
實驗4、風力發電相關測量技術實驗
實驗5、風力發電基礎理論與應用技術仿真實驗
實驗6、發電機轉速與輸出電壓關系實驗
實驗7、發電機轉速與輸出電流關系實驗
實驗8、發電機轉速與輸出頻率關系實驗
實驗9、風速即轉速與與出功率關系實驗
5、2、太陽能電池控制運行過程光能量變換演示和實驗
實驗1、光伏摸塊單元組成原理。
實驗2、太陽能基本理論實驗
實驗3、太陽能發電基礎理論及應用技術實驗
實驗4、太陽能風力發電測量技術實驗
實驗5、太陽能發電控制技術實驗
實驗6、太陽能光電池能量轉換組合原理。
實驗7、在不同天氣和日照強度下光波對光伏轉換效率的影響實驗。
實驗8、在不同季節太陽運軌變換下對光伏能量轉換的影響實驗。
實驗9、在不同季節環境溫度變換下對光伏能量轉換的影響實驗。
實驗10、風光互補發電實驗
實驗11、風光互補并網實驗
七、基本配置單
| 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數 量 | 單 位 | 價 格 |
| 1 | 風光互補實訓系統主操作臺 | 1 | 臺 | ||
| 2 | 400W永磁同步發電機 | 1 | 臺 | ||
| 3 | 模擬風洞系統 | 1 | 只 | ||
| 4 | 風速儀（含支架） | 1 | 臺 | ||
| 5 | 風向儀（含支架） | 1 | 臺 | ||
| 6 | 2.2KW矢量變頻器 | 1 | 臺 | ||
| 7 | 100W太陽能電池組件模塊 | 1 | 套 | ||
| 8 | 蓄電池組55Ah | 1 | 組 | ||
| 9 | 實驗附件 | 1 | 套 | ||
| 10 | 上位機軟件 | 2 | 套 | 送 | |
| 11 | 使用手冊 | 1 | 本 |
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