一、概述

MY-500F風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)實驗裝置集成風(fēng)力、光伏互補發(fā)電為一體的教學(xué)實驗、實訓(xùn)系統(tǒng)。可完成風(fēng)力機、太陽能互補獨立運行系統(tǒng)實驗，和風(fēng)能、太陽能并網(wǎng)運行實驗系統(tǒng)的大部分控制過程實驗及運行過程演示?？梢詭椭鷮W(xué)生，進一步理解風(fēng)光互補發(fā)電站整個系統(tǒng)的原理學(xué)習(xí)并探討工程實際應(yīng)用技能。主要提供于職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以太陽能發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)。

二、風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)實驗裝置構(gòu)成：

1、蓄電池充電和容量顯示，充放電控制。

2、具備對蓄電池的智能化管理和充電溫度補償（選擇項）。

3、保護功能更加完善；具備過充、過放和過壓保護、過載和短路保護、充電接反保護、蓄電池開路保護、過熱保護。

4、CIFC系統(tǒng)穩(wěn)定技術(shù)設(shè)計，蓄電池工作在均衡充電模式下。風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)速、輸出電壓、電流及輸出功率采用了柔性控制技術(shù)，系統(tǒng)實現(xiàn)了精確的功率分配，并采用了風(fēng)機輔助啟動功能和異常保護功能。

5、電池反接保護：蓄電池“＋"“－"極性接反，斷路器關(guān)斷，糾正后可繼續(xù)使用。

6、太陽能電池反接保護：太陽能電池“＋"“－"極性接反，糾正后可繼續(xù)使用。

7、負載過流及短路保護：負載電流超過額定電流或負載短路后，斷路器關(guān)斷，減小負載后可 繼續(xù)使用。

8、電池開路保護：萬一蓄電池開路，若在風(fēng)力發(fā)電機/太陽能電池正常充電時，控制器將關(guān)斷負載，以保證負載不被損傷，若風(fēng)力發(fā)電機/太陽能電池不充電時，控制器由于自身得不到電力，不會有任何動作。

9、過充保護：充電電壓高于保護電壓（2.4V/單節(jié)）時，自動關(guān)斷對蓄電池充電；此后當(dāng)電壓掉至維護電壓（2.3V/單節(jié)）時，蓄電池進入浮充狀態(tài)，當(dāng)?shù)陀诨謴?fù)電壓（2.2V/單節(jié)）后浮充關(guān)閉，進入均充狀態(tài)。過充保護恢復(fù)點電壓和浮充電壓均有溫度補償。

10、蓄電池電壓低于保護電壓時，控制器自動關(guān)閉輸出以保護蓄電池不受損壞。

11、過壓保護：當(dāng)電壓過高時，自動關(guān)閉輸出，保護電器不受損壞。過充、過放、過壓保護均延時動作，防止誤動作。 風(fēng)機輔助啟動功能和異常保護功能。

輸入電源：AC380V±10% 50Hz （三相五線制）和AC380V±10%（單相三線）輸入功率：＜2KW

12、充電單元

工作電壓：12VDC

風(fēng)力發(fā)電機功率：400W ，峰值功率：600W

充電方式：PWM脈寬調(diào)制

充電最大電流 35A

過放保護電壓 11V

過放恢復(fù)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

保護功能：蓄電池過充電、蓄電池過放電、蓄電反接、負載超載、防雷、風(fēng)機限流、風(fēng)機自動剎車和手動剎車。

模擬風(fēng)洞電壓：380VAC  三相五線

模擬風(fēng)洞功率：2.2KW

風(fēng)量：28600，風(fēng)壓：320pa

光能

光伏模塊功率：單晶25Wp 4組，采用拱形形狀，上面有6組模擬太陽燈，實現(xiàn)晨日、晌午、午日、下午、傍晚等日光模擬。

光伏模塊輸出工作電壓：17.5VDC

光伏模塊工作電流：4.86A

模擬光源模塊：2000W

13、電力蓄能單元（機內(nèi)）

蓄電池類型：免維護膠體蓄電池

蓄電池組容量:12V/100Ah

蓄電池數(shù)量： 2個

14、DC-AC逆變單元(機內(nèi)）離網(wǎng)模塊

直流輸入電壓：10.8～16VDC

額定蔬出功率：1000W  由客戶選擇

輸出電壓：110/220VAC，（帶市電切換功能）

頻率范圍：50Hz

輸出波形：純正弦波

工作效率：90%

功率因數(shù)：>0.9

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、超載保護

所發(fā)電能可實現(xiàn)與家用電器產(chǎn)品無縫連接，保護功能齊全，電器包含（液晶電視、洗衣機、電冰箱、電飯煲等家用電器產(chǎn)品）

15、并網(wǎng)模塊

1. 6級功率搜索功能

在自動調(diào)整的過程中，會看到LOW燈不停的閃爍，功率會由0作為起點，向最大功率點加大輸出功率，重啟最多為6次，然后進入功率鎖定狀態(tài)，鎖定時ST燈長亮。

在進行6級功率搜索程序時，所需的時間為10分鐘。

寬電壓輸入（15-62VDC）DC電壓輸入：180-450VDC

16、二級功率變壓轉(zhuǎn)換

高頻雙向并網(wǎng)，單向并網(wǎng)功能

高頻直接調(diào)制，AC半波合成

雙向并網(wǎng)方式：直接負載消耗，逆向傳輸AC電流

單向并網(wǎng)方式：直接負載消耗，禁止逆向傳輸AC電流

17、多頻率輸出功能，可適用于50Hz/60Hz頻率的AC交流電

頻率范圍：45Hz~63Hz，直接連接到太陽能電池板（不需要連接電池）

18、采用了精確的動態(tài)壓差型MPPT功能、APL功能，自動把太陽能板的功率調(diào)整到最大輸出，只需將太陽能板直接連接到并網(wǎng)逆變器上，無需再連接電池。

壓差型MPPT：精確度為0.1V

功率鎖定：10W（AC交流輸出）

19、交流電0角相高精度自動檢測

交流電的0角相經(jīng)隔離放大后輸入到MCU進行高精度檢測分析，相移率只有<1%，從而實現(xiàn)了高精度同相調(diào)制交流電并合輸出功能。

交流相移：<1%

過零保護：0.2VAC

交流切換：50Hz/60Hz

同步高頻調(diào)制

在并網(wǎng)的過程中，通常是采用同角相并網(wǎng)（即兩交流電的相位差等于0時，用開關(guān)將兩交流電并合）而本產(chǎn)品是先將交流電整流為100Hz的半周波交流電，再將本機產(chǎn)生的高頻電流在電路中與100Hz的半周波交流電產(chǎn)生并合，實現(xiàn)高頻調(diào)制。

調(diào)制合成：半波全橋調(diào)制合成（100Hz/120Hz），合成方式：MOSFET全橋，高頻頻率：50KHz

20、輸出純正正弦波

采用SPWM直接產(chǎn)生純正正弦波輸出。

輸出波形：采用互補PWM推挽，純正正弦波

生成方式：增強型高速SPWM

21、太陽光度自動感知功能

光度感知運算技術(shù)，太陽光在太陽能電池板上的照射角度、光照強度的不同而產(chǎn)生不同的電流輸出，采用了*的中央處理器運算出其不同的光照度，可直接在LCD上顯示出來，可以直觀的看到太陽光感的強度單位，使用更為方便。

光度取樣：功率點取樣。高精度AD取樣：積分AD取樣方式

22、功率自動鎖定（APL）

在不同的電流強度的波動下，就要用到了MPPT功能，當(dāng)MPPT功能調(diào)整到了最大功率點時，本產(chǎn)品自動把功率鎖定在最大的功率點上，使輸出的功率更為穩(wěn)定。

功率鎖定：MPPT的最大取點值，自動適應(yīng)不同的負載功率因數(shù)，適應(yīng)于任何的功率負載。

恒流，恒功率

23、電網(wǎng)有故障時自動關(guān)閉輸出

當(dāng)市電電網(wǎng)停電或電網(wǎng)有故障時，逆變器會自動關(guān)閉輸出。

24電流限制保護

恒定的輸出功率，而不會出現(xiàn)超載，過流現(xiàn)象。

25、最大功率點追蹤（MPPT）

電流強度，電壓不停的變化下，如果沒有功率點追蹤的話就會出現(xiàn)很多問題，以前一般是采用一個太陽能控制器，本產(chǎn)品采用了高精度的MPPT運算功率，自動而實時的把太陽能板的輸出功率調(diào)整在最大的輸出點上，從而實現(xiàn)了穩(wěn)定的輸出目的。

控制單元

?400W/12V 高性能風(fēng)光互補智能控制器（Zigbee無線傳輸、RS232串口輸出）

? 轉(zhuǎn)速傳感器：0-9999rmp/s  風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)速檢測顯示

? 溫度傳感器：-10℃～100℃（室外）

4、6、控制柜外形尺寸：740×655×1760（mm）

4、7、太陽能電池板外形尺寸：536×477×25（mm）×4塊

4、8、風(fēng)機及發(fā)電機組柜外形尺寸：600×600×740（mm）

4、9、工作環(huán)境：溫度－5℃-40℃   濕度：85% 25℃  海拔：4000m

三、實驗實訓(xùn)內(nèi)容：

1、太陽能發(fā)電設(shè)備、風(fēng)能發(fā)電設(shè)備的認識實驗；

2、太陽能控制部分實驗（包括：太陽能電池原理、太陽能光伏能量轉(zhuǎn)換、環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響、太陽能光伏系統(tǒng)直接負載、光伏控制型太陽能系統(tǒng)發(fā)電、光伏型控制器工作原理、光伏型控制器充放電保護、太陽能系統(tǒng)路燈控制、蓄電池充放電特性及過壓欠壓保護、具備對蓄電池的智能化管理和充電溫度補償和充電溫度補償?shù)龋?/span>

3、風(fēng)力發(fā)電部分實驗（包括：限速機械保護系統(tǒng)原理、限速電控保護系統(tǒng)原理、風(fēng)與光互補最大功率點跟蹤控制、風(fēng)機過功率保護、不同轉(zhuǎn)速下風(fēng)力發(fā)電曲線、風(fēng)向檢測、獨立風(fēng)機系統(tǒng)、蓄電池充放電及過壓欠壓保護等）；

4、并網(wǎng)部分實驗（包括：MPPT（最大功率跟蹤點）跟蹤、孤島保護、通訊控制并/脫網(wǎng)、電網(wǎng)擾動、發(fā)電功率測量、并網(wǎng)原理等）；

5、逆變器部分實驗（包括：逆變原理、逆變過載保護、逆變器與市電互補、逆變器欠過壓保護等），系統(tǒng)整體實驗（包括：風(fēng)力發(fā)電與太陽發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電與太陽能發(fā)電相關(guān)控制技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電與太陽能發(fā)相關(guān)變流技術(shù)、太陽能發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性、太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真、分布式風(fēng)力發(fā)電與太陽能發(fā)電互補供電系統(tǒng)控制技術(shù)仿真、并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真、太陽能發(fā)電系統(tǒng)用逆變器調(diào)和設(shè)計仿真等）；

6、PLC編程實驗，變頻器控制異步電機實驗等實驗內(nèi)容。

四、系統(tǒng)基本配置單：