·設備外觀

·設計簡述

    實訓裝置采用單元化獨立網孔面板結構，模塊化設計，既可以組成獨立的光伏發電系統或風力發電系統，也可以組成風光互補發電系統，是學習光伏發電和風力發電的綜合性實訓平臺。
    風力發電由模擬風場和風力發電機組成，尾舵偏航控制與風場運動均由西門子PLC控制實現；
    光伏發電由模擬光源與跟蹤系統組成，模擬光源采用擺臂式，手動或自動化模擬太陽從升起到日落過程，電池板采用4塊單晶組件組成，跟蹤裝置采用雙軸二維跟蹤系統，既可手動跟蹤，也可PLC自動跟蹤，使光伏組件正對光源輸出最大功率；
    環境采集模塊可實時采集組件表面光照強度、溫度及濕度，方便測試環境變化對光伏發電性能影響；
    儀表單元實時采集系統發用電信息，并傳遞給組態觸摸屏，進行綜合監測；匯流單元將電池組件串并后匯成一路輸出，具有防反、過流與防雷功能；
    光伏控制器、風機控制器與離網逆變器采用原理與結構外露的形式，核心驅動板均采用STM32F103ZET6高性能ARM處理器，控制器采用PWM充電技術，逆變器用高頻隔離的全橋正弦逆變拓撲結構，所有驅動信號波形可在線進行測試，方便學生深入了解控制器和逆變器的結構與原理；
    上位機采用17"工業控制計算機，通過上位機對系統發用電數據進行監測、查詢。

·主要參數

    1.工作電源：三相四線AC380V±10%  50Hz；
    2.工作環境：溫度-10℃～+40℃  相對濕度≤85%（25℃）  海拔＜4000m；
    3.裝置容量：≤2.5KVA；
    4.外形尺寸：1000mm×1000mm×1600mm （模擬光伏裝置）2700mm×1800mm×1600mm（模擬風場裝置）940mm×620mm×1940mm（網孔裝置×4組)。
    5.安全保護：具有接地、漏電壓、漏電流保護，安全指標符合國家標準。

·組成及功能

    1.太陽能電池組件：單晶組件，最大輸出功率20W，數量4塊；
    2.模擬光源：飛利浦500W鹵鎢燈×2，由紫光蝸桿減速機擺動，模擬太陽升起至日落運動；
    3.模擬光源拖動電機：紫光交流電機；模擬光源拖動減速機：紫光減速機，減速比3000:1；
    4.光伏跟蹤傳感器：采用四象限高精度光敏傳感器結構，6路模擬量信號輸出,跟蹤探頭采用無色透明外殼，方便學生觀察；
    5.太陽能跟蹤系統：采用雙軸二維跟蹤方式，水平270±5°，俯仰75±5°，精度±0.5°；
    6.跟蹤控制單元：手動/自動模擬光源運動與光伏跟蹤控制采用西門子PLC主控模塊；
    7.光照及溫濕度傳感器模塊：光照度0-20K(LUX)，溫度-40-80℃，濕度0-99.9%RH；
    9.風力發電機：水平軸永磁同步風力發電機；輸出電壓12V、葉片數量3片；
    9.尾舵偏航系統：采用尾舵迎風與側風偏航控制，偏航角度45°和90°；采用DC24V直流同步電機驅動；
    10.模擬風源：采用變頻軸流通風機，電壓380V、功率0.37KW、轉速1400rpm；采用三菱變頻器驅動；
    11.模擬風場：模擬風源在電機的拖動下繞風力發電機做圓弧運動，運動角度60±5°,風力發電機四周采用隔離網布置，確保學生實訓安全；
    12.模擬風場拖動電機：額定輸出功率100W、額定轉速1400rpm、減速比140：1；
    13.風速傳感器：測量模擬風源風速，脈沖輸出，電源DC5V，輸出1.5脈沖m/s；
    14.光伏匯流單元：2路光伏輸入1路光伏輸出；具有防反、防雷、過載保護等；
    15.模擬風場控制單元：手動/自動風場運動與尾舵偏航控制采用西門子PLC主控模塊；
    16.儀表單元：直流電壓表DC0-50V；直流電流表DC0-5A；交流電壓表AC0-300V；交流電流表AC0-2A ；
    17.蓄電池：鉛酸電池12V/12AH ×2（塊）；
    18.太陽能控制器：DC12V、DC5A、PWM方式充電；電路模塊化開放設計，方便充電波形與電路測試；有充放電、電池狀態指示、溫度補償、蓄電池反接、夜間防反沖、防雷、限流、過充、過放、負載過載、短路等保護；
    19.風機控制器：電壓DC12V(整流)、最大電流25A、PWM(脈沖寬度調制)方式充電；電路模塊化開放設計，方便充電波形與相關電路電氣測試；具有風速檢測、偏航控制信號或剎車信號輸出功能；有充放電指示、電池狀態指示、溫度補償等功能；具有蓄電池反接、防雷、風機限流、過充、過放、負載過載、短路等保護功能；
    20.離網逆變器：DC12V；AC220V±10%、50HZ、300VA、純正弦波；高頻變壓器隔離；電路模塊化開放設計，升壓驅動波形、SPWM逆變驅動波形、逆變輸出電壓電流波形與電路電氣測試；有欠壓、過載等保護；
    21.功率電阻模塊：0-2000歐連續可調,功率120W；直流阻性、直流感性負載；交流阻性、交流感性負載；
    22.組態觸摸屏：采用7"一體化觸摸屏；實時監測系統發電、用電與環境參數等信息；具有歷史曲線顯示；
    23.工控機：采用17"電阻式觸摸屏工控一體機；
    24.監控軟件：實時監測并存儲系統發電、用電與環境參數等信息，實時對模擬光源、光伏跟蹤、模擬風場與側風偏航進行遙控；具有曲線顯示、歷史報表查詢等功能；

·實訓項目

    1.風力發電機結構與原理
    2.風力發電機輸出特性
    3.風力發電機偏航工作原理與控制
    4.風速檢測與控制
    5.太陽能電池發電原理與特性曲線
    6.太陽能電池組件串并聯輸出特性
    7.西門子PLC編程與控制
    8.光伏自動跟蹤原理與編程控制
    9.離網光伏發電系統的組成
    10.蓄電池的充放電特性
    11.風機控制器的原理與功能
    12.太陽能控制器的原理與功能
    13.離網逆變器的原理與功能
    14.儀表監測與通訊
    15.觸摸屏組態軟件監控與編程
    16.上位機軟件開發與通訊

·配置清單