JG-F500B 风光互补并网发电与机电实训系统
主要功能： JG-F500B 风光互补并网发电与机电实训系统
风光互补并网发电与机电实训系统由太阳能光伏电板、双轴跟踪控制模块、蓄电池模块、太阳能控制器模块、太阳能逆变器模块、模拟风洞发电模块、开关控制模块、环境监测模块、上位机监控模块，仪表显示部分,（各功能转换接口模块）等组成；各控制系统集成于风能发电、光伏发电为一体的教学实训台；各系统通过连接电缆进行连接，形成一套可完成风力及光伏发电、同步并网、离网电源的实验及教学演示。帮助学生理解太阳能并网、离网及 风力发电系统 的原理，从而起到学习工程实际应用技能的作用。
各部件接口采用安全插口式设计，各模块通过实验线缆连接，实验方便、操作灵活。
应用范围：主要面向职高、大学、研究生、企业技工以风力发电和太阳能离网、并网发电为主课题的研究和培训。
一、主要技术规格参数：
1、系统规格
系统最大电压：DC12V，AC220V ?
系统最大电流：10A ?
系统最大功率：600W ?
2、太阳能电池板
太阳能电池板采用阵列组装形式，主要采用4块（或更多）小型太阳能电池板组建，可实现太阳能电池板的并接方式和串接方式，进而提供大电流或大电压的两种太阳能电池板组网方式。
电池板：单晶硅/多晶硅 ?
最大输出功率：4*10W ?
开路电压：21.24V（并联），4*21.24V（串联） ?
短路电流：4*0.75A（并联），0.57A（串联） |
3、风力发电机
额定功率：400(W) ?
额定电压：12/24(V) ?
额定电流：33.3/16.7（A） ?
风轮直径：1.65(m) ?
启动风速：1.5(m/s) ?
额定风速：9.6(m/s) ?
安全风速：35(m/s) ?
工作形式：永磁同步发电机 ?
风叶旋转方向：顺时针 ?
风叶数量：3（片） ?
风叶材料：玻璃增强聚丙烯材料 ?
电机材料：铝合金 ?
4、模拟风洞模块
风量：32073 mз/h ?
风压：388Pa ?
转速：1440 r/min ?
功率：5.5kW ?
可调风速：0～13级连续可调 |
5、风光互补控制器：
工作电压：12/24V ?
充电功率Pmax ：1000W ?
光伏功率Pmax ：350W ?
风机功率Pmax ：550W ?
充电方式：PWM脉宽调制 ?
充电最大电流 35A ?
过放保护电压 11V ?
过放恢复电压 12.6V ?
输出保护电压 16V ?
卸载开始电压（出厂值）15.5V ?
卸载开始电流（出厂值） 15A ?
控制器设有蓄电池过充、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、光控开关功能； ?
负载为100W以下的12V/24V直流负载，控制单元一通道为常开输出，另一通道为多类定时输出（光控开、光控关，定时开、定时关，）。 ?
使用32们高速单片机，实现智能控制，自动识别12/24V系统。 采用串联式PWM充电控制方式，使充电回路的电压损失较原二极管充电方式降低一半，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，包括蓄电池反接、蓄电池过、欠压保护、太阳能电池组件短路保护，具有自动恢的输出过流保护功能，输出短路保护功能。
具有丰富的工作模式，如光控，光控＋延时，通用控制等模式。
具有直流输出或1Hz频闪输出2种输出选择，频闪输出特别适用于LED交通警示灯等。在频闪输出模式，负载可以使用感性负载。浮充电温度补偿功能。使用数字LED显示及设置，采用一键式操作完成所有设置。 ?
大屏 ? 幕LCD显示，太阳能电池、蓄电池、负载电流、电压等电参数。 |
5、并网逆变器
输出电压：AC 180-260V ?
工作电压：10.8 - 28V， ?
额定输出功率≥400W ?
输出波形：正弦波(失真度≤3﹪) ?
输出频率：47-55Hz， ?
LED方式显示工作状态， ?
并网逆变器具有DC－DC和DC－AC两级能量变换的结构。DC－DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点；DC－AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数。
6、离网逆变器
直流输入电压：9～16VDC 电压可选 ?
额定蔬出功率：300W/功率根据客户要求订制 ?
输出电压：110/220VAC ?
输出波形：纯正弦波 ?
输出频率：50Hz ?
工作效率：85% ?
功率因数： ? >0.88
波形失真率≤5% ?
工作环境：温度-20 ℃ ～50 ℃ ?
相对湿度：﹤90﹪（25 ℃ ） ?
保护功能：极性反接、短路、过热、过载保护 ?
具有输出短路、过温、过载、欠压保护及保护具有自动恢复功能，采用风机冷却方式，输入输出完全隔离设计，能快速并行启动电容、电感负载，三色指示灯显示，输入电压,输出电压，负载水准和故障情形，负载控制风扇冷却，过压/欠压/短路/过载/超温保护 |
7、西门子S7-200 PLC
S7-200 PLC是模拟式中小型PLC，电源、CPU和其他模块都是独立的，可以通过U形总线把电源（PS）、CPU和其他模块紧密固定在西门子S7-200的标准轨道上。每个模块都有一个总线连接器，后者插在各模块的背后。电源模块总是安装在机架的最左边，CPU模块紧靠电源模块。CPU的右边是可以选择的IM接口模块，如果只用主架导轨而没有使用扩展支架可以不选择IM接口模块。
S7编程软件组态主架导轨硬件时，电源，CPU和IM分别放在导轨的1号槽、2号槽和3号槽上。一条导轨共有11个槽号：1号槽至11号槽，其中4号槽至11号槽可以随意放置除电源、CPU和IM以外的其他模块。如：DI（数字量输入）、DO（数字量输出）、AI（模拟量输入）、AO（模拟量输出）、FM（功能模块）和CP（通信模块）等
8、监控系统（工业触摸屏）
尺寸(英寸) 10.2 ?
液晶屏：TFT液晶显示，LED背光 ?
显示颜色：真彩，65535色 ?
分辨率：800×480 ?
液晶屏亮度：200cd/㎡ ?
触摸屏：电阻式 ?
供电电源：24VDC ?
额定功率：5W ?
CPU主板：ARM CPU，400MHz ?
内存：64M ?
存储设备：128M FLASH ?
组态软件：MCGS嵌入式组态软件（运行版） ?
环境条件
工作温度：0 ℃ ~45 ℃ ?
工作湿度：5%~90% ?
储存温度：-10 ℃ ~60 ℃ ?
振动频率：10-57Hz 57-150Hz ?
振动加速度：0.075mm 9.8 m/s2 ?
振动扫频速率：Oct/min ≤1 ?
产品规格
结构：工业塑料结构 ?
颜色：工业灰 ?
面板尺寸：226.5mm×163mm ?
机柜开孔：215mm×152mm ?
外部接口：
串口：1×RS232、1×RS485 ?
USB ：1主1从 ?
9、其它
系统实验时的备用电源（2路0-30V/2A直流可调稳压电源）； ?
有市电互补切换 ?
LED恒流驱动 ?
提供并网、离网逆变器实套件 ?
设置电压模块，确保实验过程的安全； ?
可变电阻，电阻值调整范围为0～999kΩ ?
DC/DC：5个DC/DC电源模块 ?
支援外接PC计算机量测太阳能电池I-V特性曲线(VB软件or LabView) ?
10、电表规格：
电流表：× 2个，DC20A， 显示模式︰0.5”LCD液晶显示 ?
电压表：× 2个，DC50V，显示模式︰0.5”LCD液晶显示 ?
电流表：× 2个，AC5A， 显示模式︰0.5”LCD液晶显示 ?
电压表：× 2个，AC220V，显示模式︰0.5”LCD液晶显示 ?
温度表：× 1个，0～99.9 ℃ ?
多功能网络电参数表：×1个，AC220V，显示模式︰0.5”LCD液晶显示，包含RS485，RS232通讯功能， ?
11、负载：
直流负载
风扇：×1个，额定电压：12V，工作电流：0.25A，功率：3W ?
交通灯：2组(R,G,B)，额定电压：12V，工作电流：0.25A，功率：3W ?
LED灯：1组 ?
交流负载
节能灯：×1个，额定电压：220V，工作电流：0.15 A ?
马达：×1个，额定电压：220V，工作电流：0.2 ?
12、电池：
太阳能专用阀控式密封胶体蓄电池，额定电压：12V，额定容量(18-20Ah),充电方法（恒压）； ?
具有如下特点：自放电率低，使用寿命长，深放电能力强，充电效率高，工作温度范围宽。 ?
13、系统外形尺寸；长1200×宽780×高1800（㎜）附滚轮方便推动至户外教学。
二、实训内容
1、太阳光电实习教学模块实验内容：
实验一 太阳能电池发电原理实验
实验1-1 太阳能光电板能量转换实验
实验1-2 环境对光电转换影响实验
实验二 太阳能电池光电系统直接负载实验
实验三 光电控制型太阳能系统发电实验
实验3-1 光电型控制单元工作原理实验
实验3-2 光电型控制单元充放电保护实验
实验四 交通警示灯模块设计实验
实验五 太阳能系统负载实验
实验六 综合实验
实验七 太阳能电池基本特性测试实验
实验八 外部扩充DC转AC外接电器实验
实验九 单晶太阳能电池I-V特性曲线实验
实验十 离网逆变器设计实验
实验十一 离网逆变器工作特性实验
实验十二 离网逆变器带载及保护实验
实验十三 并网逆变器设计实验
实验十四 并网实验
实验十五 追日原理与追日过程实验 |
2、风力电实习教学模块实验内容：
实验一、风力发电基础理论原理性实验
实验二、风力发电系统设计实验
实验三、风力发电控制技术实验
实验四、风力发电相关测量技术实验
实验五、风力发电基础理论与应用技术仿真实验
实验六、发电机转速与输出电压关系实验
实验七、发电机转速与输出电流关系实验
实验八、发电机转速与输出频率关系实验
实验九、风速即转速与与出功率关系实验
3、PLC实训内容
实验一 STEP 7软件安装及注意事项
实验二 SIMATIC管理器
实验三 SIMATIC Manager自定义
实验四 PG/PC接口设置
实验五 用PLC控制三相交流异步电动机起/停
实验六 PLC系统的硬件组态及程序编制
实验七 基本逻辑指令的应用
实验八 定时器、计数器的应用
实验九 技能训练，人行横道控制
实验十 模拟量的控制
实验十一 顺序控制系统控制方法的设计
实验十二 步与步的动作
实验十三 PLC通信 |
4、触摸屏实训内容
实验一 组态软件应用及界面设计
实验二 上传、下载文件
实验三 曲线图、柱状图、圆形图、动态图
实验四 数字输入和文数字显示
实验五 历史资料显示
实验六 系统控制读写
实验七 控制系统中触摸屏的画面
实验八 状态图
实验九 控制系统中PLC的程序
三、系统基本配置单
序号 |
名 称 |
型 号 |
数量 |
单位 |
1 |
风光互补教学实验台 |
|
1 |
台 |
2 |
双轴太阳能支架 |
|
1 |
台 |
3 |
太阳能电池组件（25W） |
|
4 |
只 |
4 |
PLC |
S7-200 |
1 |
台 |
5 |
触摸屏 |
1 |
台 |
|
6 |
模拟风洞 |
1 |
台 |
|
7 |
蓄电池组20Ah |
|
4 |
组 |
8 |
实验附件 |
|
1 |
套 |
9 |
实训指导书 |
|
1 |
本 |
|
