1. 長沙理工大學風光互補并網發(fā)電系統(tǒng)教學實訓臺

        

       長沙理工大學是一所以工為主,工、理、管、經、文、法、哲、藝等多學科協調發(fā)展,以本科、研究生教育為主體,具有博士后科研流動站、博士學位授予權和碩士生推免權的多科性大學。學校是全國先進基層黨組織、國家“中西部高?;A能力建設工程”高校、首批全國“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)典型經驗高校”50強、湖南省“國內一流大學建設高?!保ˋ類)、湖南省文明標兵單位、湖南省依法治校示范學校。

      學校現有金盆嶺、云塘兩個校區(qū),設22個教學院,以及1個獨立學院、1個繼續(xù)教育學院,現有在校生45000余人(含城南學院7000余人),其中碩士、博士研究生8500余人。自建校以來,為交通、電力、水利、輕工等行業(yè)和區(qū)域經濟社會發(fā)展培養(yǎng)了50余萬高級專門人才,畢業(yè)生就業(yè)質量和就業(yè)率多年連續(xù)保持全省高校前列。經過60多年的建設和發(fā)展,學校積淀了“博學、力行、守正、拓新”的校訓精神和大學文化。

      學?,F有專任教師2100余人,其中正高職稱300余人,副高職稱600余人。擁有中國工程院院士、“長江學者獎勵計劃”特聘教授等國家級人才30余人;享受國務院政府特殊津貼專家、國家有突出貢獻中青年專家、國家級教學名師等國家級榮譽稱號30余人;“全國高校黃大年式教師團隊”2個;中宣部宣傳思想文化青年英才、教育部“新世紀優(yōu)秀人才支持計劃”人選、交通部“交通青年科技英才”和湖南省科技領軍人才、“芙蓉學者”等省部級人才400余人。


      長沙理工大學風光互補并網發(fā)電系統(tǒng)教學實訓臺(圖1)

      長沙理工大學風光互補并網發(fā)電系統(tǒng)教學實訓臺(圖2)


      DB-TYN07 500W風光互補并網發(fā)電系統(tǒng)教學實訓臺
       
       
       
       
      一、產品概述
        500W風光互補并網發(fā)電系統(tǒng)教學實訓臺是集于太陽能發(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??梢詭椭鷮W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。

      1、產品特點
      ◆ 系統(tǒng)實驗平臺集成了室內溫/濕度儀,風速測量、光照度測量系統(tǒng),讓使用者操作起來更直觀。
      ◆ 系統(tǒng)采用32位數字化DSP技術,對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
      ◆ 系統(tǒng)DC-AC并網同步電源,采用高頻脈沖調制技術。具有小體積、高效率及高功率因數輸出。
      ◆ 系統(tǒng)面板上采用直觀的數字表和液晶顯示,讓用戶了解當前系統(tǒng)工作狀態(tài)。
      ◆ 系統(tǒng)上的離網電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
      ◆ 風光互補并網發(fā)電實訓系統(tǒng),可以讓實訓學生自行拆裝移動,使用簡便、無噪音、無污染。
      ◆ 系統(tǒng)增加市電與風光互補發(fā)電切換模塊,讓實驗更具操作性。
      ◆ 增加分布式供電原理與實驗電路,讓學生增加對新知識的理解
      一、主要技術規(guī)格參數
      1、系統(tǒng)規(guī)格
      ◆ 系統(tǒng)工作電壓:12/24V DC  220VAC
      ◆ 系統(tǒng)最大電流:50A
      ◆ 系統(tǒng)最大功率:900W
      2、單晶硅太陽能電池規(guī)格
      ◆ 組件尺寸(L*W*H):680*108*28mm×2
      ◆ 最佳功率:90W×2
      ◆ 最佳工作電壓:17.05±0.5V×2
      ◆ 最佳工作電流:5.2±0.10A,×2
      ◆ 短路電流:5.3±0.10A,×2 
      ◆ 開路電壓:21±0.5V       
      ◆ 模擬小太陽模塊:220VAC  500W金鹵燈或1000W自然色太陽投光燈
      3、風機力發(fā)電機參數
      ◆ 額定功率:400(W)
      ◆ 額定電壓:12/24(V)
      ◆ 額定電流:33.3/16.7(A)
      ◆ 風輪直徑:1.65(m)
      ◆ 啟動風速:1.5(m/s)
      ◆ 額定風速:9.6(m/s)
      ◆ 安全風速:35(m/s)
      ◆ 工作形式:永磁同步發(fā)電機
      ◆ 風葉旋轉方向:順時針 
      ◆ 風葉數量:3(片)   
      ◆ 風葉材料:玻璃增強聚丙烯材料
      ◆ 電機材料:鋁合金&不銹鋼
      4、模擬風洞模塊
        ◆ 風量:32073 mз/h
        ◆ 風壓:388Pa
        ◆ 轉速:1440 r/min
        ◆ 功率:5.5kW    
        ◆ 可調風速:0~13級連續(xù)可調
      5、風光互補控制器規(guī)格  
      ◆ 工作電壓:24VDC
      ◆ 充電功率:1000W
      ◆ 光伏功率:350W
      ◆ 風機功率:650W
      ◆ 充電方式:PWM脈寬調制
      ◆ 充電最大電流 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
      ◆ 控制器設有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、夜間防反充電保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償、光控開關功能;
      ◆ 負載為100W以下的12V/24V直流負載,控制單元一通道為常開輸出,另一通道為多類定時輸出(光控開、光控關,定時開、定時關,)。
      6、離網逆變電源
      ◆ 直流輸入電壓:19~28VDC
      ◆ 額定蔬出功率:600W
      ◆ 輸出電壓:110/220VAC
      ◆ 輸出波形:純正弦波
      ◆ 輸出頻率: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、過載保護


      7、并網同步逆變電源
      ◆ AC標準電壓范圍:90V~140V/180V~260VAC
      ◆ AC頻率范圍: 55Hz~63Hz/45Hz~53Hz
      ◆ 并網輸出功率:400W
      ◆ 輸出電流總諧波失真:THDIAC <5%
      ◆ 相 位 差: <1%
      ◆ 孤島效應保護: VAC;f AC
      ◆ 輸出短路保護: 限流
      ◆ 顯示方式: LED
      ◆ 待機功耗: <2W
      ◆ 夜間功耗: <1W
      ◆ 環(huán)境溫度范圍: -25 ℃~60℃
      ◆ 環(huán)境濕度: 0~99%(Indoor Type Design)
      8、測風系統(tǒng)模塊
      ◆ 測量范圍   風速:0~60m/s    風向:0~360°
      ◆ 精 度      ±0.1m/s  ± 3° 
      ◆ 工作電源:AC 220V±20%  50HZ, DC12V、5V或其他供電。
      ◆ 記錄間隔:  1分鐘~240分鐘連續(xù)可設置
      ◆ 內部存儲:  4M bit
      ◆ 通訊接口:  RS-232/485/USB通訊
      ◆ 環(huán)境溫度:   -40℃~50℃  
      ◆ 轉速傳感器:0~5000 風力發(fā)電機轉速檢測顯示(室內)
      9、電表規(guī)格
      ◆ 直流電流表:× 2個,20A, 顯示模式︰0.5”LED
      ◆ 直流電壓表:× 2個,50V, 顯示模式︰0.5”LED
      ◆ 交流電壓表:× 2個,500V,顯示模式︰0.5”LED
      ◆ 交流電流表:× 2個,5A,  顯示模式︰0.5”LED
      ◆ 時間、溫/濕度表:× 1個,-20~99.9℃  顯示時間,室內溫、濕度
      10、負載:
      ◆ 風扇:×1個,額定電壓:12/24V,工作電流:0.25A,功率:3W
      ◆ 交通燈:1組(R,G,B),額定電壓:12/24V,工作電流:0.25A,功率:3W
      ◆ 蜂鳴器:×1個
      ◆ 馬達:×1個,額定電壓:12/24V,工作電流:0.35A,功率:5W  轉速:20rmp/min
      ◆ 交流線性電阻負載:3~100W連續(xù)可調
      ◆ 直流模擬負載:12V/24V/28WLED路燈板,帶PWM調光功能,輸出功率可設置
      11、電池:閥控式密封鉛酸蓄電池
      ◆ 額定電壓:12V
      ◆ 額定容量:100Ah
      ◆ 充電方法(恒壓),循環(huán)︰最大充電電流為5.6A
      12、監(jiān)測系統(tǒng):
         高性能風光互補智能控制器,含PC端Zigbee無線監(jiān)控模塊,與太陽能教學模塊Zigbee發(fā)射模塊,透過IEEE802.15.4標準無線協定截取I(電流)V(電壓)值至PC端顯示以便監(jiān)控。
      13、系統(tǒng)外形尺寸:
      長5000×寬4000×高2100(㎜)主操作臺附滾輪方便推動至戶外教學。 注:(該長、寬、高 尺寸為系統(tǒng)安裝后所占教室面積)
      14、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。

      二、教學及研究實訓項目
      2、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、風速即轉速與出功率關系實驗
      2、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、光伏電池的伏安特性;
      實驗2、光伏發(fā)電的負載特性測試;
      實驗3、光伏電池輸出功率與入射角的關系;
      實驗4、輸出功率與光照強度的關系;
      實驗5、最大功率點跟蹤實驗測試;
      實驗6、控制器原理實驗;
      實驗7、蓄電池充放電控制實驗;
      實驗8、蓄電池保護實驗;
      實驗9、光伏陣列設計實驗;
      實驗10、太陽能照明系統(tǒng)設計;
      實驗11、太陽能系統(tǒng)電器負載實驗;
      實驗12、綜合實驗;


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