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风光互补发电系统实训装置

更新时间:2023-08-03

访问量:295

厂商性质:生产厂家

设备品牌:朔光科教

简要描述:
SG-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。
品牌朔光科教


SG-T07<strong>风光互补发电系统实训装置</strong>

SG-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、风光互补发电系统实训装置性能:
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。
Ø 交流相移:<1%
Ø 过零保护:0.2VAC
Ø 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。
Ø 调制合成:半波全桥调制合成(100Hz/120Hz)
Ø 合成方式:MOSFET全桥
Ø 高频频率:50KHz
4.2.8、输出纯正正弦波
Ø 采用SPWM直接产生纯正正弦波输出。
Ø 输出波形:采用互补PWM推挽,纯正正弦波
Ø 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。
Ø 光度取样:功率点取样。
Ø 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。
Ø 功率锁定:MPPT的最大取点值
Ø 自动适应不同的负载功率因数
Ø 适应于任何的功率负载。
Ø 恒流,恒功率
4.2.11、电网有故障时自动关闭输出
Ø 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
Ø 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
Ø 400W/12V 高性能风光互补智能控制器(Zigbee无线传输、RS232串口输出)
Ø 转速传感器:0-9999rmp/s 风力发电机转速检测显示
Ø 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、风光互补发电系统实训装置实验实训内容:
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、风光互补发电系统实训装置基本配置单
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-600-2.2KW1
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
5PLCS7-200 CPU2261
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、0-100W1

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0-100W1
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 XP1
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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