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    生产地址:上海市嘉定区鹤友路336弄43号

    风能、太阳能发电实训装置

    风光互补发电系统实训装置
    [名称]:风光互补发电系统实训装置
    [规格型号]:KH-T07
    [联系电话]:021-56421756 56422182
    [QQ]: QQ: 412188117
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    产品详情

    KH-T07风光互补发电系统实训装置可完成风力机、太阳能互补独立运行系统实验,和风能、太阳能并网运行实验系统的大部分控制过程实验及运行过程演示。
    一、系统组成:
    1、蓄电池充电和容量显示,充放电控制。
    2、具备对蓄电池的智能化管理和充电温度补偿(选择项)。
    3、保护功能更加完善;具备过充、过放和过压保护、过载和短路保护、充电接反保护、蓄电池开路保护、过热保护。
    4、CIFC系统稳定技术设计,蓄电池工作在均衡充电模式下。风力发电机的转速、输出电压、电流及输出功率采用了柔性控制技术,系统实现了精确的功率分配,并采用了风机辅助启动功能和异常保护功能。
    5、电池反接保护:蓄电池“+”“-”极性接反,断路器关断,纠正后可继续使用。
    6、太阳能电池反接保护:太阳能电池“+”“-”极性接反,纠正后可继续使用。
    7、负载过流及短路保护:负载电流超过额定电流或负载短路后,断路器关断,减小负载后可 继续使用。
    8、电池开路保护:万一蓄电池开路,若在风力发电机/太阳能电池正常充电时,控制器将关断负载,以保证负载不被损伤,若风力发电机/太阳能电池不充电时,控制器由于自身得不到电力,不会有任何动作。
    9、过充保护:充电电压高于保护电压(2.4V/单节)时,自动关断对蓄电池充电;此后当电压掉至维护电压(2.3V/单节)时,蓄电池进入浮充状态,当低于恢复电压(2.2V/单节)后浮充关闭,进入均充状态。过充保护恢复点电压和浮充电压均有温度补偿。
    10、蓄电池电压低于保护电压时,控制器自动关闭输出以保护蓄电池不受损坏。
    11、过压保护:当电压过高时,自动关闭输出,保护电器不受损坏。过充、过放、过压保护均延时动作,防止误动作。 风机辅助启动功能和异常保护功能。

    二、设备性能:

    输入电源:AC380V±10% 50Hz (三相五线制)和AC380V±10%(单相三线)

    输入功率:<2KW
    1、充电单元
    工作电压:12VDC
    风力发电机功率:400W ,峰值功率:600W
    充电方式:PWM脉宽调制
    充电最大电流 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
    保护功能:蓄电池过充电、蓄电池过放电、蓄电反接、负载超载、防雷、风机限流、风机自动刹车和手动刹车。
    模拟风洞电压:380VAC 三相五线
    模拟风洞功率:2.2KW
    风量:28600,风压:320pa
    2、光能
    光伏模块功率:单晶25Wp 4组,采用拱形形状,上面有6组模拟太阳灯,实现晨日、晌午、午日、下午、傍晚等日光模拟。
    光伏模块输出工作电压:17.5VDC
    光伏模块工作电流:4.86A
    模拟光源模块:2000W
    3、电力蓄能单元(机内)
    蓄电池类型:免维护胶体蓄电池
    蓄电池组容量:12V/100Ah
    蓄电池数量: 2个
    4、DC-AC逆变单元(机内)
    4.1、离网模块
    直流输入电压:10.8~16VDC
    额定蔬出功率:1000W 由客户选择
    输出电压:110/220VAC,(带市电切换功能)
    频率范围:50Hz
    输出波形:纯正弦波
    工作效率:90%
    功率因数:>0.9
    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、超载保护
    所发电能可实现与家用电器产品无缝连接,保护功能齐全,电器包含(液晶电视、洗衣机、电冰箱、电饭煲等家用电器产品)
    4.2、并网模块
    4.2.1、6级功率搜索功能
    在自动调整的过程中,会看到LOW灯不停的闪烁,功率会由0作为起点,向最大功率点加大输出功率,重启最多为6次,然后进入功率锁定状态,锁定时ST灯长亮。
    在进行6级功率搜索程序时,所需的时间为10分钟。
    4.2.2、宽电压输入(15-62VDC)
    DC电压输入:180-450VDC
    4.2.3、二级功率变压转换
    高频双向并网,单向并网功能
    高频直接调制,AC半波合成
    双向并网方式:直接负载消耗,逆向传输AC电流
    单向并网方式:直接负载消耗,禁止逆向传输AC电流
    4.2.4、多频率输出功能,可适用于50Hz/60Hz频率的AC交流电
    频率范围:45Hz~63Hz
    直接连接到太阳能电池板(不需要连接电池)
    4.2.5、采用了精确的动态压差型MPPT功能、APL功能,自动把太阳能板的功率调整到最大输出,只需将太阳能板直接连接到并网逆变器上,无需再连接电池。
    压差型MPPT:精确度为0.1V
    功率锁定:10W(AC交流输出)
    4.2.6、交流电0角相高精度自动检测
    交流电的0角相经隔离放大后输入到MCU进行高精度检测分析,相移率只有<1%,从而实现了高精度同相调制交流电并合输出功能。
    ? 交流相移:<1%
    ? 过零保护:0.2VAC
    ? 交流切换:50Hz/60Hz
    4.2.7、同步高频调制
    在并网的过程中,通常是采用同角相并网(即两交流电的相位差完全等于0时,用开关将两交流电并合)而本产品是先将交流电整流为100Hz的半周波交流电,再将本机产生的高频电流在电路中与100Hz的半周波交流电产生并合,实现高频调制。
    ? 调制合成:半波全桥调制合成(100Hz/120Hz)
    ? 合成方式:MOSFET全桥
    ? 高频频率:50KHz
    4.2.8、输出纯正正弦波
    ? 采用SPWM直接产生纯正正弦波输出。
    ? 输出波形:采用互补PWM推挽,纯正正弦波
    ? 生成方式:增强型高速SPWM
    4.2.9、太阳光度自动感知功能
    最新的光度感知运算技术,太阳光在太阳能电池板上的照射角度、光照强度的不同而产生不同的电流输出,采用了先进的中央处理器运算出其不同的光照度,可直接在LCD上显示出来,可以直观的看到太阳光感的强度单位,使用更为方便。
    ? 光度取样:功率点取样。
    ? 高精度AD取样:积分AD取样方式
    4.2.10、功率自动锁定(APL)
    在不同的电流强度的波动下,就要用到了MPPT功能,当MPPT功能调整到了最大功率点时,本产品自动把功率锁定在最大的功率点上,使输出的功率更为稳定。
    ? 功率锁定:MPPT的最大取点值
    ? 自动适应不同的负载功率因数
    ? 适应于任何的功率负载。
    ? 恒流,恒功率
    4.2.11、电网有故障时自动关闭输出
    ? 当市电电网停电或电网有故障时,逆变器会自动关闭输出。
    4.2.12、电流限制保护
    ? 恒定的输出功率,而不会出现超载,过流现象。
    4.2.13、最大功率点追踪(MPPT)
    电流强度,电压不停的变化下,如果没有功率点追踪的话就会出现很多问题,以前一般是采用一个太阳能控制器,本产品采用了高精度的MPPT运算功率,自动而实时的把太阳能板的输出功率调整在最大的输出点上,从而实现了稳定的输出目的。

    太阳能板 单晶:100Wp ,每块17.5VDC、25W,4块并联组成17.5DC,100W,总功率不超过,150W
    DC MAX输入电流 10A
    AC MAX输出功率 100Watt
    DC MAX输入开路电压 21 VDC
    DC输入工作电压范围 10.5~62VDC
    最大输出功率因数 0.99
    DC输入反压保护 FUSE
    AC输出电压范围 (230V版本:180~260VAC)
    AC应用频率范围 45-53Hz/55Hz~63Hz
    输出总谐波失真 THDIAC <5%
    交流电相位差 <0.5%
    孤岛效应保护 VAC;f AC
    输出短路保护 电流限制
    LED显示方式 功率指示;电压指示;AC频率指示;过压指示
    待机功耗 <1W
    夜间功率 <1W
    环境温度范围 -25 ℃~60℃
    环境湿度 0~99%(Indoor Type Design)
    电磁兼容 EN50081.part1 EN50082.part1
    电网扰动 EN61000-3-2 安规EN62109
    电网检测 DIN VDE 1026

    5、控制单元
    ? 400W/12V 高性能风光互补智能控制器(Zigbee无线传输、RS232串口输出)
    ? 转速传感器:0-9999rmp/s 风力发电机转速检测显示
    ? 温度传感器:-10℃~100℃(室外)
    6、控制柜外形尺寸:740×655×1760(mm)
    7、太阳能电池板外形尺寸:536×477×25(mm)×4块
    8、风机及发电机组柜外形尺寸:600×600×740(mm)
    9、工作环境:温度-5℃-40℃ 湿度:85% 25℃ 海拔:4000m

    三、实验实训内容:
    1、太阳能发电设备、风能发电设备的认识实验;
    2、太阳能控制部分实验(包括:太阳能电池原理、太阳能光伏能量转换、环境对光伏转换影响、太阳能光伏系统直接负载、光伏控制型太阳能系统发电、光伏型控制器工作原理、光伏型控制器充放电保护、太阳能系统路灯控制、蓄电池充放电特性及过压欠压保护、具备对蓄电池的智能化管理和充电温度补偿和充电温度补偿等);
    3、风力发电部分实验(包括:限速机械保护系统原理、限速电控保护系统原理、风与光互补最大功率点跟踪控制、风机过功率保护、不同转速下风力发电曲线、风向检测、独立风机系统、蓄电池充放电及过压欠压保护等);
    4、并网部分实验(包括:MPPT(最大功率跟踪点)跟踪、孤岛保护、通讯控制并/脱网、电网扰动、发电功率测量、并网原理等);
    5、逆变器部分实验(包括:逆变原理、逆变过载保护、逆变器与市电互补、逆变器欠过压保护等),系统整体实验(包括:风力发电与太阳发电相关测量技术、风力发电与太阳能发电相关控制技术、风力发电与太阳能发相关变流技术、太阳能发电基础理论原理性、太阳能发电系统设计、风力发电基础理论与应用技术仿真、分布式风力发电与太阳能发电互补供电系统控制技术仿真、并网逆变器系统稳定性仿真、太阳能发电系统用逆变器调和设计仿真等);
    6、PLC编程实验,变频器控制异步电机实验等实验内容。

    四、系统基本配置单

    风力发电单元
    序号 名称 技术参数 数量
    1 水平轴永磁同步风力发电机 额定功率:400W
    输出(整流)电压:> +12V
    叶片旋转直径:1.2m
    叶片数量:3个
    叶片材质:玻璃纤维
    启动风速:1.5m/s
    切入风速:3.0m/s
    安全风速:40 m/s
    偏航方式:被动式偏航
    1
    2 风速仪 输出电压:0-5V
    风碗数:3个
    1
    3 轴流通风机 风量:21798m3/h
    电压:380V(由变频器控制)
    全压:279Pa
    频率:50Hz
    功率:2.2Kw
    转速:1440r/min
    轴流风机支架
    轴流风机框罩
    1
    4 风速调节机构
    (变频调速器)
    电 压:380V
    功 率:2.2KW
    工作频率:50Hz
    输出频率:0-100Hz
    1
    光伏发电单元
    序号 名称 技术参数 数量
    1 电池组件 功率:25W
    误差:±5%
    输出电压:17.2V
    输出电流:1.47A
    开路电压:21.4V
    短路电流:1.55A
    工作环境温度:45℃±2℃
    尺寸:430×430×28mm
    4
    2 追日传感器 输出电压:0-5V
    跟踪精度:1度
    结构:4电桥
    1
    3 投射灯 拱形圆弧结构
    电压:220V
    频率:50Hz
    电流:1.36A
    最大功率:2100W(7个)
    7
    4 追日机构 结构:涡轮蜗杆结构(减速箱)
    驱动:直流电机
    轴数:双轴二维
    1
    风力供电单元
    序号 名称 技术参数 数量
    1 电源控制单元 含漏电保护断路器,状态指示灯、电源插座 1
    2 风电控制电源单元 含风机输入开关,交流、直流,状态指示灯 1
    3 交流输入单元 电流表: AC 0-20A
    电压表: AC 0-50V
    1
    4 风力供电控制单元 轴流风机控制:给风、停止
    自动控制:启动、急停
    1
    5 变频器 RB-600-2.2KW 1
    光伏供电单元
    序号 名称 技术参数 数量
    1 电源控制单元 含漏电保护断路器,状态指示灯、电源插座 1
    2 光伏控制电源单元 含光伏输入开关,交流、直流,状态指示灯 1
    3 直流输入单元 电流表:DC 0-5A
    电压表:DC 0-50V
    1
    4 光伏供电控制单元 电池板跟踪方向:东、南、西、北
    投光灯控制:灯1~灯7
    投光灯运动方向:东西、西东、停止
    自动控制:启动、急停
    1
    5 PLC S7-200 CPU226 1
    6 可调电阻 范围:0-1000Ω,无级可调(有刻度) 1
    逆变与负载单元
    序号 名称 技术参数 数量
    1 逆变输出显示单元 电流表:AC 0-5A
    电压表:AC 0-500V
    1
    2 逆变控制电源单元 含漏电保护断路器,交流、直流,状态指示灯 1
    3 离网逆变模块 输入电压:DC12V
    输入电压范围:DC9.5V-15.5V
    输出电压:AC220V±5%
    额定输出电流:1.4A
    输出频率:50Hz±0.5Hz
    额定功率:300VA
    输出波形:正弦波
    波形失真:<5%
    转换效率:>85%
    1
    4 并网逆变模块 输入电压:DC12V
    输入电压范围:DC10.8V-28V (MPPT)
    输出电压:AC176V-265±5%
    额定输出电流:1.2A
    输出频率:45-55Hz±0.5Hz,自动调节
    额定功率:300VA
    输出波形:正弦波
    波形失真:<5%
    1
    5 开关电源 型号:SY-120-12
    输入电压:AC 220V
    输出电压:DC 12V
    输出电流:5A
    1
    6 交流感性负载 功率:40W
    电压:AC220V
    转速:1350rpm
    1
    7 交流阻性负载 白炽灯、0-100W 1
      直流感性负载 直流减速电机 1
    8 直流阻性负载 可变电阻器,功率0-100W 1
    7 阀控密封式铅酸蓄电池 容量 12V 100Ah
    重量 32kg
    尺寸 410mm×172mm×210mm
    1
    监控系统
    序号 名称 技术参数 数量
    1 工控一体机 4个串口,含键盘鼠标(客户自备) 1
    2 监控软件 风光互补系统专用软件 1
    实验柜
    序号 名称 技术参数 数量
    1 标准控制柜 竖式网孔板基本结构:下方为工具箱+4个轮子,上方为竖式网孔板
    尺寸:700(长)×700(宽×1600(高)
    外框架构成:A3冷轧板钣金喷塑;
    监控面板配有推拉式抽屉;
    控制柜底部装有滑轮。
    4
    2 微软操作系统软件 Window XP 1
    3 通讯电缆   1
    4 操作手册 风光互补发电系统操作手册  

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