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一、產品概述
本產品是集于太陽能發(fā)電及風力發(fā)電為一體的新型教學實驗系統(tǒng)?？赏瓿娠L力發(fā)電和太陽能發(fā)電及基站的供電及并網逆變電源系統(tǒng)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(fā)電及太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的理念、系統(tǒng)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(yè)技工以風力發(fā)電和太陽能離網、并網發(fā)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(fā)電單元
風能
◆ 風洞調速范圍：0～13 m/s
◆ 風力發(fā)電機額定輸出電壓：12VDC，功率：400W
◆ 風機類型；永磁同步發(fā)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(huán)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(tài)，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(tài)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(wěn)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(wěn)定的輸出目的。

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(fā)電機轉速檢測顯示（室內）
四、負載單元
◆ 12VLED照明、220VLED照明、220V節(jié)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(jiān)控軟件
◆ PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機、監(jiān)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。

風力發(fā)電系統(tǒng)工作主界面" src="http://img60.mtnets.com/5/20240327/638471565525946403229.jpg" style="padding: 0px; margin: 0px; border: none; width: 580px; height: 450px;"/>

并網監(jiān)控畫面1

并網監(jiān)控畫面2

六、教學及研究實訓項目
5、1、永磁同步風力發(fā)電機系統(tǒng)運行過程風能量變換演示和實驗
實驗1、風力發(fā)電基礎理論原理性實驗
實驗2、風力發(fā)電系統(tǒng)設計實驗
實驗3、風力發(fā)電控制技術實驗
實驗4、風力發(fā)電相關測量技術實驗
實驗5、風力發(fā)電基礎理論與應用技術仿真實驗
實驗6、發(fā)電機轉速與輸出電壓關系實驗
實驗7、發(fā)電機轉速與輸出電流關系實驗
實驗8、發(fā)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(fā)電基礎理論及應用技術實驗
實驗4、太陽能風力發(fā)電測量技術實驗
實驗5、太陽能發(fā)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(jié)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(jié)環(huán)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(fā)電實驗
實驗11、風光互補并網實驗
七、基本配置單