新能源教学实训室标准

新能源教学实训室方案

随着能源危机日益临近，新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。其中太阳能已经逐渐步入我们寻常的生活，而风力发电偶尔可以看到或听到，风光电互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高的性价的一种新型能源发电系统，有着很好的应用前景。太阳能实验室是研究太阳能利用的实验场所，其配有相应太阳能检测仪器仪表及试验装置，可作为太阳能的光、热、电利用示范性展示，以此为基地，开展太阳能利用的科学研究与开发工作，同时也可作为太阳能产品的检测开发中心。新能源教学设备正是利用太阳能发电的原理，结合教学的特点，研发的最新的新能源教学设备，太阳能教学实训台广泛应用于职业高中、大学、研究生、企业技工培训以太阳能离网发电和太阳能并网发电为主课题的研究和教学培训。新能源教学设备是面向高等院校、职业技术学校本科生、研究生深刻理解太阳能光伏发电原理的新能源教学设备实验教学平台。

设备配置表格

序号	名称	数量	型号	单价	总价	备注
1	太阳能光伏发电实验实训装置	10	DB-PV18	6万	60万	新能源实验室
2	风力发电系统教学实验装置	2	DB-FL400A	9.8万	19.6万	新能源实验室
3	500W风光互补并网发电系统教学实训台	4	DB-TYN07	12.5万	50万	新能源实验室
4	互补发电实训系统	1	DB-SWP01 风光	45万	45万	新能源实验室
5	质子交换膜燃料电池教具	10	DB-ZRL006	0.6万	6万	新能源实验室
6	光伏发电教学实验箱	10	DB-PVT001	1.8万	18万	新能源实验室
7	太阳能发电教学实验平台	10	DB-ST02	1.95万	19.5万	新能源实验室
合计：218.1万

1.DB-PV18 太阳能光伏发电系统实验实训装置

DB-PV18太阳能光伏发电系统实验实训装置采用串联式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。

一、主要技术指标及规格：
1.太阳能电池组具体参数如下：
◆ 峰值功率：30W
◆ 最大功率电压：17.5V
◆ 最大功率电流：1.95A
◆ 开路电压：22V
◆ 短路电流：2.2A
◆ 安装尺寸：622*550*18mm
2.太阳能控制器具体功能如下
◆ 使用单片机和专用软件，实现智能控制，自动识别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。
◆ 浮充电温度补偿功能。
◆ 使用定制大屏幕LCD液晶显示器、充电、放电，光伏、蓄电池，负载各参数一目了然，一键式操作即可完成所有设置，方便直观。
◆ 优良的通讯功能配备独立的上位机软件，保证与PC机之间良好通讯，画面人性化，清晰、直观、操作方便。与PC机连接后对控制器的参数及功能控制更加灵活，充分满足不同教学应用需求。
3.蓄电池：一般为铅酸电池，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
◆ 增加系统停机时蓄电池电量自动测量功能
4.离网逆变器：正弦波逆变器，具体功能参数如下：
◆ 纯正弦波输出(失真率<4%)
◆ 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
5．负载：
◆ 直流负载包括：LED灯，风机等；
◆ 交流负载包括：节能灯和交流电机等。
6.并网逆变器：
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。
系统面板设有用来测量DC、AC相关参数的多个测试端口，可测量DC-DC电压电流变化和DC-AC逆变过程中的电压电流及曲线变化和波形对比。
6级功率搜索功能
在自动调整的过程中，会看到LOW灯不停的闪烁，功率会由0作为起点，向最大功率点加大输出功率，重启最多为6次，然后进入功率锁定状态，锁定时ST灯长亮。
在进行6级功率搜索程序时，所需的时间为10分钟。
宽电压输入（15-62VDC）
二级功率变压转换
◆ 高频双向并网，单向并网功能
◆ 高频直接调制，AC半波合成
◆ 双向并网方式：直接负载消耗，逆向传输AC电流
◆ 单向并网方式：直接负载消耗，禁止逆向传输AC电流
多频率输出功能，可适用于50Hz/60Hz频率的AC交流电
◆ 频率范围：45Hz~63Hz
◆ 直接连接到太阳能电池板（不需要连接电池）
7.监测仪表：
完成实验时数据的读取，可监测太阳能电池组的电压和电流；并网逆变器输出的电压和电流；离网逆变器输出的电压和电流。

上位机通讯联机界面图

三、实验项目：
实验一太阳能光伏板能量转换实验
实验二环境对光伏转换影响实验
实验三太阳能电池光伏系统直接负载特性实验
实验四太阳能控制器工作原理实验
实验五接反保护实验
实验六太阳能控制器对蓄电池的过充保护实验
实验七太阳能控制器对蓄电池的过放保护实验
实验八夜间防反充实验
实验九离网型逆变器工作原理实验
实验十独立光伏发电实验
实验十一并网型逆变器工作原理实验
实验十二光伏并网实验
四、主要设备清单：

序号	名称	型号	数量	单位	价格
1	实验台		1	台
2	太阳能电池板		1	块
3	离网逆变电源		1	台
4	同步逆变电源		1	台
5	太阳能控制器		1	只
6	蓄电池		1	组
7	直流负载		1	套
8	交流负载		1	套
9	人造光源		1	套
10	稳压电源		1	台

2.DB-FJ400A 400W风力发电教学实验实训装置

一、系统概述
400W风力发电教学实验实训装置由发电单元、充电单元、电力蓄能单元、逆变模块、控制单元、负载单元、显示单元共七大单元系统组成，系统能进行风力发电相关全过程实验，是职高、大学、研究生以风力发电为主课题的研究和培训、教学的理想产品。

教学特点
 系统实验平台集成了室内温/湿度仪，风速测量系统，让使用者操作起来更直观。
 系统采用数字化DSP技术，对蓄电池充放电进行全智能化的管理。
 系统面板上采用直观的数字仪表和液晶显示，让用户即时了解系统工作状态。
 系统上的离网电源可以为用户提供交流110V/220V纯正弦波交流电能。
 风力发电教学实验系统，可以让实训学生自行拆装移动，使用简便、节能环保、无污染。
 增加分布式发电原理与实验模块，让学生增加对新知识的理解
二、系统运行技术条件
1.风力系统
 风轮直径：1.65(m)
 启动风速：1.5(m/s)
 额定风速：12(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&不锈钢
 塔杆高度：6.5m
 模拟风洞：风量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa，5.5kW；
2.充电系统
 额定功率：400(W)
 额定电压：12/24(V)
 额定电流：33.3/16.7（A）
3.电力蓄能系统（机内）
 储能形式：阀控式密封铅酸蓄电池
 额定电压：12V
 额定容量：100Ah
 充电方法（恒压），循环︰最大充电电流为5.6A
4.逆变模块系统（机内）
 直流输入电压：10.5～16.8 VDC
 额定蔬出功率：300W
 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
5.控制模块系统
 工作电压：24VDC
 充电功率：1000W
 光伏功率：350W
 风机功率：650W
 充电方式：PWM脉宽调制
 充电最大电流 16.5A
 过放保护电压 22V
 过放恢复电压 25.2V
 输出保护电压 32V
 卸载开始电压（出厂值）32V
 卸载开始电流（出厂值） 12A
 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、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、温度补偿等功能；
6.负载模块装置系统
 风扇：×1个，额定电压：12/24V，工作电流：1.25A，功率：15W
 交通灯：1组(R,G,B)，额定电压：12/24V，工作电流：0.8A，功率：9.6W
 马达：×1个，额定电压：12/24V，工作电流：0.35A，功率：5W 转速：20rmp/min
 交流LED灯×1个，交流节能灯×1个
 直流模拟负载：12V/24V/28WLED路灯板，带PWM调光功能，输出功率可设置
7.显示装置系统
 直流电流表：× 1个，20A，显示模式︰0.5”LED
 直流电压表：× 1个，50V，显示模式︰0.5”LED
 交流电压表：× 1个，500V，显示模式︰0.5”LED
 交流电流表：× 1个，5A，显示模式︰0.5”LED
 交流电压表：× 1个，50V，显示模式︰0.5”LED
 交流电流表：× 1个，50A，显示模式︰0.5”LED
 时间、温/湿度表：× 1个，-20～99.9℃ 显示时间，室内温、湿度
 风机转速表：× 1个，5A，显示模式︰0.5”LED
 风速风向仪：风速：0～45M/S
风向：0～360°
精度±0.3M/S±3°
工作电源：AC220V，50HZ，DC12V可选
过风速报警、欠风速报警、液晶显示风速、配有与PC通讯的接口
8.电气开关操作柜
交流漏电开关、紧急停止开关、仪表开关、风机输入开关、直流输入开关
仪表显示、控制按钮（开关）、智能型风光互补控制器、风速仪、鼓风机调速。
9、监控软件
 PC监控模块：监控主机、监控软件。
 显示内容：蓄电池电压、风机电压、光伏电压、风机电流、光伏电流、风机功率、光伏功率，能量模拟图，当前风速（米/秒），当前风向（度），当前风力资源平估。
风光互补微网机电实训系统

三、教学项目及实验内容
实验1.风力发电基础理论原理性实验
实验2.风力发电系统设计实验
实验3.风力发电基础理论与应用技术仿真实验
实验4.风力发电相关测量技术实验
实验5.风力发电控制技术实验
实验6.风力发电电力电子实验
实验7.过放保护、过放恢复、过充保护、过充恢复
均充保护、均充恢复、浮充保护、浮充恢复
实验8.过风速报警、欠风速报警、液晶显示风速
实验9.风力发电系统的直接负载实验
实验10.风力发电系统的风速变化影响实验
实验11.限速机械保护系统原理实验
实验12.限速电控保护系统原理实验
实验13.风机过功率保护实验
实验14.风机超速保护实验
实验15.不同转速下风力发电曲线实验
实验16.风况检测实验
实验17.独立风机系统实验
实验18. 综合实验。
四、主要设备清单

序号	名称	型号	数量	单位	价格
1	风力发电系统操作台		1	台
2	400W风力发电机		1	台
3	塔架、拉索		1	套
4	转速仪表（含支架）		1	台
5	风力发电控制器		1	台
6	蓄电池组55Ah		1	组
7	实验附件		1	套
8	软件		1	套
价格合计：

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