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  • SKNEG-11型 风光互补发电实训系统

    设备外观| 设计简述| 主要参数| 组成及功能| 实训项目| 配置清单

    SKNEG-11型 风光互补发电实训系统
    所属类别:新能源系列
    SKNEG-11型 风光互补发电实训系统
      

    ·设备外观

    ·设计简述

        实训装置采用单元化独立网孔面板结构,模块化设计,既可以组成独立的光伏发电系统或风力发电系统,也可以组成风光互补发电系统,是学习光伏发电和风力发电的综合性实训平台。
        风力发电由模拟风场和风力发电机组成,尾舵偏航控制与风场运动均由西门子PLC控制实现;
        光伏发电由模拟光源与跟踪系统组成,模拟光源采用摆臂式,手动或自动化模拟太阳从升起到日落过程,电池板采用4块单晶组件组成,跟踪装置采用双轴二维跟踪系统,既可手动跟踪,也可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电性能影响;
        仪表单元实时采集系统发用电信息,并传递给组态触摸屏,进行综合监测;汇流单元将电池组件串并后汇成一路输出,具有防反、过流与防雷功能;
        光伏控制器、风机控制器与离网逆变器采用原理与结构外露的形式,核心驱动板均采用STM32F103ZET6高性能ARM处理器,控制器采用PWM充电技术,逆变器用高频隔离的全桥正弦逆变拓扑结构,所有驱动信号波形可在线进行测试,方便学生深入了解控制器和逆变器的结构与原理;
        上位机采用17"工业控制计算机,通过上位机对系统发用电数据进行监测、查询。

    ·主要参数

        1.工作电源:三相四线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:具有接地、漏电压、漏电流保护,安全指标符合国家标准。

    ·组成及功能

        1.太阳能电池组件: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.模拟光源拖动电机:紫光交流电机;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,跟踪探头采用无色透明外壳,方便学生观察;
        5.太阳能跟踪系统:采用双轴二维跟踪方式,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.风力发电机:水平轴永磁同步风力发电机;输出电压12V、叶片数量3片;
        9.尾舵偏航系统:采用尾舵迎风与侧风偏航控制,偏航角度45°和90°;采用DC24V直流同步电机驱动;
        10.模拟风源:采用变频轴流通风机,电压380V、功率0.37KW、转速1400rpm;采用三菱变频器驱动;
        11.模拟风场:模拟风源在电机的拖动下绕风力发电机做圆弧运动,运动角度60±5°,风力发电机四周采用隔离网布置,确保学生实训安全;
        12.模拟风场拖动电机: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,电源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西门子PLC主控模块;
        16.仪表单元:直流电压表DC0-50V;直流电流表DC0-5A;交流电压表AC0-300V;交流电流表AC0-2A ;
        17.蓄电池:铅酸电池12V/12AH ×2(块);
        18.太阳能控制器:DC12V、DC5A、PWM方式充电;电路模块化开放设计,方便充电波形与电路测试;有充放电、电池状态指示、温度补偿、蓄电池反接、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:电压DC12V(整流)、最大电流25A、PWM(脉冲宽度调制)方式充电;电路模块化开放设计,方便充电波形与相关电路电气测试;具有风速检测、偏航控制信号或刹车信号输出功能;有充放电指示、电池状态指示、温度补偿等功能;具有蓄电池反接、防雷、风机限流、过充、过放、负载过载、短路等保护功能;
        20.离网逆变器:DC12V;AC220V±10%、50HZ、300VA、纯正弦波;高频变压器隔离;电路模块化开放设计,升压驱动波形、SPWM逆变驱动波形、逆变输出电压电流波形与电路电气测试;有欠压、过载等保护;
        21.功率电阻模块:0-2000欧连续可调,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7"一体化触摸屏;实时监测系统发电、用电与环境参数等信息;具有历史曲线显示;
        23.工控机:采用17"电阻式触摸屏工控一体机;
        24.监控软件:实时监测并存储系统发电、用电与环境参数等信息,实时对模拟光源、光伏跟踪、模拟风场与侧风偏航进行遥控;具有曲线显示、历史报表查询等功能;

    ·实训项目

        1.风力发电机结构与原理
        2.风力发电机输出特性
        3.风力发电机偏航工作原理与控制
        4.风速检测与控制
        5.太阳能电池发电原理与特性曲线
        6.太阳能电池组件串并联输出特性
        7.西门子PLC编程与控制
        8.光伏自动跟踪原理与编程控制
        9.离网光伏发电系统的组成
        10.蓄电池的充放电特性
        11.风机控制器的原理与功能
        12.太阳能控制器的原理与功能
        13.离网逆变器的原理与功能
        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

    ·配置清单

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