SKNEG-11型 风光互补发電(diàn)实训系统
所属类别：新(xīn)能(néng)源系列
·设备外观
·设计简述
实训装置采用(yòng)单元化独立网孔面板结构，模块化设计，既可(kě)以组成独立的光伏发電(diàn)系统或风力发電(diàn)系统，也可(kě)以组成风光互补发電(diàn)系统，是學(xué)习光伏发電(diàn)和风力发電(diàn)的综合性实训平台。风力发電(diàn)由模拟风场和风力发電(diàn)机组成，尾舵偏航控制与风场运动均由西门子PLC控制实现；
光伏发電(diàn)由模拟光源与跟踪系统组成，模拟光源采用(yòng)摆臂式，手动或自动化模拟太阳从升起到日落过程，電(diàn)池板采用(yòng)4块单晶组件组成，跟踪装置采用(yòng)双轴二维跟踪系统，既可(kě)手动跟踪，也可(kě)PLC自动跟踪，使光伏组件正对光源输出最大功率；
环境采集模块可(kě)实时采集组件表面光照强度、温度及湿度，方便测试环境变化对光伏发電(diàn)性能(néng)影响；
仪表单元实时采集系统发用(yòng)電(diàn)信息，并传递给组态触摸屏，进行综合监测；汇流单元将電(diàn)池组件串并后汇成一路输出，具有(yǒu)防反、过流与防雷功能(néng)；
光伏控制器、风机控制器与离网逆变器采用(yòng)原理(lǐ)与结构外露的形式，核心驱动板均采用(yòng)STM32F103ZET6高性能(néng)ARM处理(lǐ)器，控制器采用(yòng)PWM充電(diàn)技术，逆变器用(yòng)高频隔离的全桥正弦逆变拓扑结构，所有(yǒu)驱动信号波形可(kě)在線(xiàn)进行测试，方便學(xué)生深入了解控制器和逆变器的结构与原理(lǐ)；
上位机采用(yòng)17"工业控制计算机，通过上位机对系统发用(yòng)電(diàn)数据进行监测、查询。
·主要参数
1.工作電(diàn)源：三相四線(xiàn)AC380V±10% 50Hz；2.工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度≤85%（25℃） 海拔＜4000m；
3.装置容量：≤2.5KVA；
4.外形尺寸：1000mm×1000mm×1600mm （模拟光伏装置）2700mm×1800mm×1600mm（模拟风场装置）940mm×620mm×1940mm（网孔装置×4组)。
5.安全保护：具有(yǒu)接地、漏電(diàn)压、漏電(diàn)流保护，安全指标符合國(guó)家标准。
·组成及功能(néng)
1.太阳能(néng)電(diàn)池组件：单晶组件，最大输出功率20W，数量4块；2.模拟光源：飞利浦500W卤钨灯×2，由紫光蜗杆减速机摆动，模拟太阳升起至日落运动；
3.模拟光源拖动電(diàn)机：紫光交流電(diàn)机；模拟光源拖动减速机：紫光减速机，减速比3000:1；
4.光伏跟踪传感器：采用(yòng)四象限高精度光敏传感器结构，6路模拟量信号输出,跟踪探头采用(yòng)无色透明外壳，方便學(xué)生观察；
5.太阳能(néng)跟踪系统：采用(yòng)双轴二维跟踪方式，水平270±5°，俯仰75±5°，精度±0.5°；
6.跟踪控制单元：手动/自动模拟光源运动与光伏跟踪控制采用(yòng)西门子PLC主控模块；
7.光照及温湿度传感器模块：光照度0-20K(LUX)，温度-40-80℃，湿度0-99.9%RH；
9.风力发電(diàn)机：水平轴永磁同步风力发電(diàn)机；输出電(diàn)压12V、叶片数量3片；
9.尾舵偏航系统：采用(yòng)尾舵迎风与侧风偏航控制，偏航角度45°和90°；采用(yòng)DC24V直流同步電(diàn)机驱动；
10.模拟风源：采用(yòng)变频轴流通风机，電(diàn)压380V、功率0.37KW、转速1400rpm；采用(yòng)三菱变频器驱动；
11.模拟风场：模拟风源在電(diàn)机的拖动下绕风力发電(diàn)机做圆弧运动，运动角度60±5°,风力发電(diàn)机四周采用(yòng)隔离网布置，确保學(xué)生实训安全；
12.模拟风场拖动電(diàn)机：额定输出功率100W、额定转速1400rpm、减速比140：1；
13.风速传感器：测量模拟风源风速，脉冲输出，電(diàn)源DC5V，输出1.5脉冲m/s；
14.光伏汇流单元：2路光伏输入1路光伏输出；具有(yǒu)防反、防雷、过载保护等；
15.模拟风场控制单元：手动/自动风场运动与尾舵偏航控制采用(yòng)西门子PLC主控模块；
16.仪表单元：直流電(diàn)压表DC0-50V；直流電(diàn)流表DC0-5A；交流電(diàn)压表AC0-300V；交流電(diàn)流表AC0-2A ；
17.蓄電(diàn)池：铅酸電(diàn)池12V/12AH ×2（块）；
18.太阳能(néng)控制器：DC12V、DC5A、PWM方式充電(diàn)；電(diàn)路模块化开放设计，方便充電(diàn)波形与電(diàn)路测试；有(yǒu)充放電(diàn)、電(diàn)池状态指示、温度补偿、蓄電(diàn)池反接、夜间防反冲、防雷、限流、过充、过放、负载过载、短路等保护；
19.风机控制器：電(diàn)压DC12V(整流)、最大電(diàn)流25A、PWM(脉冲宽度调制)方式充電(diàn)；電(diàn)路模块化开放设计，方便充電(diàn)波形与相关電(diàn)路電(diàn)气测试；具有(yǒu)风速检测、偏航控制信号或刹車(chē)信号输出功能(néng)；有(yǒu)充放電(diàn)指示、電(diàn)池状态指示、温度补偿等功能(néng)；具有(yǒu)蓄電(diàn)池反接、防雷、风机限流、过充、过放、负载过载、短路等保护功能(néng)；
20.离网逆变器：DC12V；AC220V±10%、50HZ、300VA、纯正弦波；高频变压器隔离；電(diàn)路模块化开放设计，升压驱动波形、SPWM逆变驱动波形、逆变输出電(diàn)压電(diàn)流波形与電(diàn)路電(diàn)气测试；有(yǒu)欠压、过载等保护；
21.功率電(diàn)阻模块：0-2000欧连续可(kě)调,功率120W；直流阻性、直流感性负载；交流阻性、交流感性负载；
22.组态触摸屏：采用(yòng)7"一體(tǐ)化触摸屏；实时监测系统发電(diàn)、用(yòng)電(diàn)与环境参数等信息；具有(yǒu)历史曲線(xiàn)显示；
23.工控机：采用(yòng)17"電(diàn)阻式触摸屏工控一體(tǐ)机；
24.监控软件：实时监测并存储系统发電(diàn)、用(yòng)電(diàn)与环境参数等信息，实时对模拟光源、光伏跟踪、模拟风场与侧风偏航进行遥控；具有(yǒu)曲線(xiàn)显示、历史报表查询等功能(néng)；
·实训项目
1.风力发電(diàn)机结构与原理(lǐ)2.风力发電(diàn)机输出特性
3.风力发電(diàn)机偏航工作原理(lǐ)与控制
4.风速检测与控制
5.太阳能(néng)電(diàn)池发電(diàn)原理(lǐ)与特性曲線(xiàn)
6.太阳能(néng)電(diàn)池组件串并联输出特性
7.西门子PLC编程与控制
8.光伏自动跟踪原理(lǐ)与编程控制
9.离网光伏发電(diàn)系统的组成
10.蓄電(diàn)池的充放電(diàn)特性
11.风机控制器的原理(lǐ)与功能(néng)
12.太阳能(néng)控制器的原理(lǐ)与功能(néng)
13.离网逆变器的原理(lǐ)与功能(néng)
14.仪表监测与通讯
15.触摸屏组态软件监控与编程
16.上位机软件开发与通讯
