新能源教学系统实验室设备

新能源教学系统实验室设备包含光伏发电系统集成教学实训设备、1KW永磁风力发电机并网实训系统、双馈风力发电机模拟教学实训系统、风光互补发电教学系统实训平台、太阳能电源技术及其应用装置v1e风力发电教学实训装置等等。

光伏发电系统集成教学实训设备

一、光伏发电系统集成教学实训设备简介：

光伏发电系统集成实训板主要由太阳能照明控制系统实训模板、太阳能微网电源系统实训模板、太阳能LED光源系统实训模板组成。

二、光伏发电系统集成教学实训设备结构：

不锈钢支架：不锈钢板料折弯加工焊接。

展示板：铝合金框价和铝塑板加工成型。

移动底盘：可跟据不同的展示要求进行系统组合。

三、光伏发电系统集成教学实训设备实训项目：

1、太阳能离网照明系统控制变换过程实训

2、太阳能微网系统控制变换过程实训

3、太阳能LED光源系统变换过程实训

太阳能发电教学实训平台

太阳能发电教学实训平台主要技术规格参数：

1、太阳能发电教学实训平台组成：

基本型太阳能教学系统由太阳能电池组件模块、蓄电池模块、控制器模块、负载调节控制模块、监控模块、PC机监控模块，等部分组成。

2、太阳能控制器规格：

2.1、光电型控制器：

额定电压：12V，控制单元一通道为光控输出，另一通道为多类定时输出。

2.2、户用型控制器：

额定电压：12V，蓄电池过充、过放电保护、蓄电池开路保护、负载过电压保护、夜间防反充电保护、输出短路保护、电池接反保护、欠压和过压防震荡保护、均衡充电、温度补偿、光控开关。

3、系统规格：

系统最大电压：21.5V

系统最大电流：2A

系统最大功率：25W

4、太阳能电池规格：

最佳功率：20W

工作电压：17.05±0.5V

工作电流：1.20±0.10A，

短路电流：1.34±0.10A，

开路电压：21.0±0.5V

太阳能光伏发电系统实训设备

太阳能光伏发电系统实训设备通过对系统的学习可帮助学生理解太阳能光伏发电过程、原理，及运行理论。

所配控制器采用串联式PWM充电控制方式，充电效率较非PWM高3－6%;过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式有利于提高蓄电池寿命。多种保护功能，具有自动恢的输出过流保护功能，输出短路保护功能。

辅助模块

1.支撑部件

全钢制结构，桌面采用1mm厚钢板折边而成，框架采用40*60*2方管，经酸洗磷化加热喷塑处理。尺寸为1500*1000*750mm.

2.外网电源模块

220V交流电；辅助直流稳压系统：输出电流2（A），输入电压220（V），输出电压32（V），输出功率64（W），频率范围50/60（HZ）。

3.辅助照明模块

辅助人工高亮度光源系统，亮度可调整。

1KW永磁风力发电机并网实训系统

一、1KW永磁风力发电机并网实训系统描述：

TRYXNY-6491KW永磁风力发电机并网实训系统是由室外风力发电机，塔架、拉索，室外防雷箱，并网控制器，卸荷器，并网逆变器，主操作控制台等组成，系统能进行并网发电全过程实训，是职高、大学、研究生以风力发电为主课题的研究和培训、教学的理想实训设备。

二、1KW永磁风力发电机并网实训系统特点及功能：

1、风力发电机

风力发电机额定功率为1000W,风叶采用三碳光纤化合物为材料，发电机体积小、重量轻而且发电效率高。独特的电磁力矩设计技术有效保证了在微风中便能启东运行，全部采用优质铝合金精密压铸部件与不锈钢配件，整机重量轻。

2、并网控制逆变模块

采用日本三菱第五代智能功率模块；DSP芯片控制；功率点跟踪技术；高效率；完善的保护功能；按照IEE929-2000和UL1741标准设计；安装调试简便；可通过液晶和按键设定运行参数。

3、实训模块

并网发电原理图，测试端子；接线盒，接线端子；数显交直流电压电流表，实时显示系统电参数的情况；含有多种通讯接口，上位机监控功能

三、1KW永磁风力发电机并网实训系统监控单元：

监控设备包括监控主机、监控软件和显示设备。本系统采用高性能工业控制PC机作为系统的监控主机，配置多机版监控软件，采用标准RS-232或RS-485通讯方式，可以实时获取所有风力发电的运行参数和工作数据。

双馈风力发电机模拟教学实训系统

一、双馈风力发电机模拟教学实训系统描述

双馈风力发电机模拟系统主要用于教学实训，系统采用异步变频拖动单元，宽范围模拟风力发电机运行转速，用户可根据需要调节拖动单元转速来达到模拟风速变化引起的发电机转速变化。可模拟实际风力发电机运行的工艺特点和控制要求。通过开放式主控系统，可通过对控制系统和模拟系统的PLC编程，实现对不同类型风机的模拟以及控制仿真，实现变速恒频风力机组发电状态的模拟，包括转速、转矩、发电量及有功、无功调节。达到变速恒频风力机组的并网发电等过程各参数的实训研究。

二、双馈风力发电机主控系统应具备的特点：

1）先进性，满足目前主流的1.5～3兆瓦级变速恒频风机控制系统的要求；

2）开放性，PLC可自主编程，满足学生学习的要求；

3）适应性，可满足不同功率、不同类型的风机测试和模拟。

4）高可靠性：保护及通讯不受电磁干扰；风电主控制器背板背面全部接地，有效抵抗脉冲群干扰；具备良好的电磁兼容性，现场与系统、通道与通道间采用隔离措施。

5）开放性强：支持多种现场总线协议，如Modbus、Profibus-DP等，同时提供多种接口方式选择，满足风力发电机上通讯设备的需求。

6）环境适应性：宽温型设计，存储温度-40℃～70℃，运行温度-25℃～60℃；具有三防工艺，防盐雾、防湿热、防霉菌。

7）具有冗余和自诊断功能：有自诊断功能，DO模块具有回读功能，进行数据比较自检；具有掉电检测和超量程及超限报警功能；支持电源冗余、CPU冗余、通讯冗余，满足高可靠性要求。

8）安全链：过压、超速、超压、电网故障等故障保护系统，避免系统失控。

双馈风力发电机模拟教学实训系统

双馈发电实训台

三、双馈风力发电机模拟教学实训台组成

系统分为拖动单元、控制单元、发电单元、测量单元。

（1）拖动单元：模拟系统因风速变化而引起的转速变化

（2）控制单元：分析系统状态，控制系统运行，实现数据模拟

（3）并网发电单元：双馈发电机与并网变流器实现风机并网过程。

（4）测量单元：系统各信号采集传输到主控系统中。

双馈风力发电机整机模拟系统包括操作台柜、PLC、驱动变频器、双PWM变流器、负载测试柜，按钮、指示灯、测控仪表、监控系统等。风力发电机内部模拟控制信号可通过PLC编程控制，也可在现有硬件基础上自行开发控制软件，实现对各种自然风的模拟，完成对风力发电机控制算法的研究。

四、双馈风力发电机模拟教学实训系统主要功能包括：

1）学习主控系统的配置、特点和工艺要求；

2）学习主控软件编写和调试；

3）模拟不同风机的运行特点；

4）调试风机核心控制算法；

5）测试完整的主控系统，实现主控系统电气、软件等测试

五、双馈风力发电机模拟教学实训系统配置：

序号	类别	名称	规格、参数	数量
1	主机硬件部分	发电机	10KW双馈发电机定制	1台
		原动机	15KW交流电机	1台
		交流负载柜	10KW，共分4档	1台
		电参数测试仪	0-500V0-40A20KW	1台
		底座	1.8m0.6m0.6m	1套
		转距测试仪	1-30000r/m100mN.M	1台
2	控制系统	主机控制台	含组态软件、控制系统、仪表等。	1套
3	变流器		GBL700-102	1个

六、双馈风力发电机模拟教学实训系统主要完成的实训内容

（1）风力发电机接线形式实训；

（2）空载运转实训；

（3）并网过程实训；

（4）并网连续运行实训；

（5）风速模拟实训；

（6）转距模拟实训；

（7）发电功率模拟实训；

（8）其它相关发电性能及测量实训；

（9）脱网保护模拟实训；

（10）控制策略模拟实训；

（11）主控系统的配置、特点和工艺要求实训；

（12）主控软件编写和调试实训；

（13）研究和调试风机核心控制算法实训；

（14）自主编程应用实训；

风光互补发电教学系统实训平台

一、风光互补发电教学系统实训平台简介：

风光互补发电教学系统实训平台是集于太阳能发电及风力发电为一体的新型教学设备实训系统。可完成风力发电和太阳能发电及基站的供电及并网逆变电源系统集成的相关实训及教学演示。可以帮助学生，进一步理解风力发电及太阳能光伏发电系统的理念、系统集成原理、单元组成、部件认知等方面的学习和工程实际应用技能。

二、风光互补发电教学系统实训平台特点：

系统实训平台集成了室内温/湿度仪，风速测量、光照度测量系统，让使用者操作起来更直观。

系统采用32位数字化DSP技术，对蓄电池充放电进行全智能化的管理。

系统DC-AC并网同步电源，采用高频脉冲调制技术。具有小体积、高效率及高功率因数输出。

系统面板上采用直观的数字表和液晶显示，让用户了解当前系统工作状态。

系统上的离网电源可以为用户提供交流110V/220V纯正弦波交流电能。

风光互补并网发电实训系统，可以让实训学生自行拆装移动，使用简便、无噪音、无污染。

系统增加市电与风光互补发电切换模块，让实训更具操作性。

增加分布式供电原理与实训电路，让学生增加对新知识的理解

三、风光互补发电教学系统实训平台主要技术规格参数：

系统工作电压：12/24VDC220VAC

系统最大电流：50A

系统最大功率：900W

系统外形尺寸；长1400×宽550×高1700（㎜）附滚轮方便推动至户外教学。

四、风光互补发电教学系统实训平台系统组成：

1、单晶硅太阳能电池规格

2、模拟小太阳模块

3、风机力发电机参数

4、模拟风洞模块

5、风光互补控制器模块

6、离网逆变电源模块

7、并网同步逆变电源

8、测风系统模块

9、监测系统

10、监控软件

11、PC监控模块：监控主机、监控软件。显示内容：蓄电池电压、风机电压、光伏电压、风机电流、光伏电流、风机功率、光伏功率，能量模拟图，当前风速（米/秒），当前风向（度），当前风力资源平估。

太阳能电源技术及其应用装置

一、太阳能电源技术及其应用装置概述

太阳能光伏发电具有无枯竭、无公害、资源分配广泛等优点。在太阳能路灯、太阳能草坪灯、太阳能庭院灯等以及通信和工业中应用的微波中继站、光缆通信系统、水文观测系统、气象和地震台站等中得到了广泛的应用。

太阳能电源技术及其应用装置”主要是针对职业院校实训教学需求研制，帮助学生理解太阳能光伏发电原理，学习工程应用技能。

二、太阳能电源技术及其应用装置特点

1.采用了发光（光谱）最接近太阳光的氙灯来模拟太阳光，使得实训项目随时都可以进行，从而不需要受天气变化的限制。

2.工程实用价值强，所采用的电池板、智能控制器、蓄电池、路灯、警示灯均与现场应用中一样，可使学生深刻理解太阳能光伏发电的现场应用。

3.整个实训装置的各个部分是完全独立的，学生在实训过程中可完全根据自己对太阳能光伏发电应用的理解自己动手连接。

4.采用标准工业用电池板，可置于户内和户外，角度可以调整。

5.提供多种应用实训：太阳能路灯、太阳能警示灯和太阳能无线气象站等。

三、太阳能电源技术及其应用装置技术性能

太阳能电源技术及其应用装置

1.输入电源:380V±10%50HZ

2.容量:＜1000VA

3.工作环境:温度-10℃～+40℃相对湿度＜85%(25℃)海拨＜4000m

四、太阳能电源技术及其应用装置实训项目

1.太阳能光伏板能量转换

2.太阳能电池板负载特性测试

3.环境对光伏转换影响

4.太阳能电池光伏系统直接负载实训

5.光伏控制器的工作原理

6.控制器对蓄电池的过充保护

7.控制器对蓄电池的过放保护

8.太阳能光伏系统电器负载实训

9.太阳能路灯的原理

10.太阳能路灯接线实训

11.太阳能路灯应用

12.太阳能警示灯原理

13.太阳能警示灯接线实训

14.太阳能无线气象站的工作原理

15.太阳能无线气象站接线实训

16.太阳能无线气象站无线电通讯

17.太阳能无线气象站手持终端的操作与使用

风力发电教学实训装置

一、风力发电教学实训装置简介

风力发电的原理，是将风能转换为机械能，利用风力带动风車葉片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升來促使发电机发电，这些由发电机输出之电压再经过电压调整器转换成直流电力储存在蓄电池中。

风力能与贮能设备为All-in-one整合系统。设备包括8.4吋TFT触碰式液晶屏幕，Pentium42.8GHZ以上CPU，512MBDDRRAM及40GBHD，2USB及一个Ethernet输出埠；风力发电机、直流交流转换器、电池组、资料搜集器及相关之控制单元。可实时执行实验项目、显示、储存结果以及事后进行资料处理分析。非常适合大学材料系、化工系、电机系、机械系等风力发电教学与研究使用。

二、风力发电教学实训装置特点风力发电教学实训装置

1、中文化触控式操作接口

2、风力发电直流充电与交流负载输出波形图显示

3、内建8通道资料搜集

4、可直接绘制循环次數对充电或放电容量曲线图

5、短路及过载保护

三、风力发电教学实训装置技术参数

1.输出功率:400瓦(在风速12.5m/s)

2.输出电压:DC12V

3.风葉直径:1.15公尺

4.起动风速:3.58m/s

5.重量:5.85公斤