TW-SNY39景物互补发电系统实训平台

  1. 概述

    TW-SNY39景物互补发电实训平台主要由模拟光源跟踪装置、模拟风能装置、模拟能源控制系统、能源转换贮存控制系统、并网逆变控制系统和能源监控治理辖档往个部分组成，各部分通过电缆毗连，可组成一套既能演示又能下手设计、装置、调试的景物互补发电实训系统 。

  2. 您只要致电：021-55884001（袁司理）

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  3. 装备组成

    TW-SNY39型景物互补发电实训平台主要由模拟光源跟踪装置、模拟风能装置、模拟能源控制系统、能源转换贮存控制系统、并网逆变控制系统和能源监控治理辖档往个部分组成，如图1所示 。

    TW-SNY39型景物互补发电实训平台接纳�？槭浇峁�，各装置和系统具有自力的功效，可以组合成光伏发电实训平台、风力发电实训平台 。


  1. 装备尺寸： 模拟光源跟踪装置 2000mm×1500mm×2000mm

    模拟风能装置 1300mm×1100mm×2600mm

    实训柜（4个）  3200mm×650mm×2000mm

  2. 园地面积：25平方米

    9001cc金沙以诚为本(中国)有限公司官网

    图1 TW-SNY39型景物互补发电实训系统（图片仅供参考）

  1. 各单位先容

    1. 模拟光源跟踪装置

  1. 模拟光源跟踪装置的组成

    模拟光源跟踪装置主要由光伏电池组件、投射灯、光线传感器、光线传感器控制盒、水平偏向和俯仰偏向运念头构、摆杆、摆杆减速箱、摆杆支架、单相交流电念头、电容器、直流电念头、靠近开关、微动开关、底座支架等装备与器件组成，如图2所示 。

    4块光伏电池组件并联组成光伏电池方阵，光线传感器装置在光伏电池方阵中央 。2盏300W的投射灯装置在摆杆支架上，摆杆底端与减速箱输出端毗连，减速箱输入端毗连单相交流电念头 。电念头旋转时，通过减速箱驱动摆杆作圆周摆动 。摆杆底端与底座支架毗连部分装置了靠近开关和微动开关，用于摆杆位置的限位和�；� 。水平和俯仰偏向运念头构由水平运动减速箱、俯仰运动减速箱、直流电念头、靠近开关和微动开关组成 。直流电念头旋转时，水平运动减速箱驱动光伏电池方阵作向东偏向或向西偏向的水平移动、俯仰运动减速箱驱动光伏电池方阵作向北偏向或向南偏向的俯仰移动，靠近开关和微动开关用于光伏电池方阵位置的限位和�；� 。

  2. 光伏电池组件

    光伏电池组件的主要参数为：

    额定功率 20W

    额定电压 17.2V

    额定电流 1.17A

    开路电压 21.4V

    短路电流 1.27A

    尺寸 320mm×320mm×28mm

    1. 模拟风能装置

  1. 模拟风能装置的组成

    模拟风能装置主要由叶片、轮毂、发电机、机舱、尾舵、侧风偏航控制机构、直流电念头、塔架和基础、测速仪、测速仪支架、轴流风机、轴流风机支架、轴流风机框罩、单相交流电念头、电容器、连杆、滚轮、万向轮、微动开关和靠近开关等装备与器件组成 。

    叶片、轮毂、发电机、机舱、尾舵和侧风偏航控制机构组装成水平轴永磁同步风力发电机，装置在塔架上 。轴流风机支架、轴流风机框罩、测速仪、测速仪支架、传动齿轮链机构、单相交流电念头、滚轮和万向轮等组成 。轴流风机和轴流风机框罩装置在风场运念头构箱体上部，传动齿轮链机构、单相交流电念头、滚轮和万向轮组成风场运念头构 。

    风力发电机使用尾舵实现被动偏航迎风，使风力发电机输出最大电能 。测速仪检测风场的风量，当风场的风量凌驾清静值时，侧风偏航控制机构行动，使尾舵侧风45?，风力发电机叶片转速变慢 。当风场的风量过大时，尾舵侧风90?，风力发电机处于制动状态 。

    1. 模拟能源控制系统
      2.1 光伏供电单位

  1. 系统的组成

    模拟能源控制系统主要由光伏电源控制单位、光伏输出显示单位、触摸屏、光伏供电控制单位、ARM控制单位、接口单位、西门子S7-200PLC、继电器组、接线排、蓄电池组、可调电阻、断路器、12V开关电源、网孔架等组成 。如图3所示 。

  2. 控制方法

    光伏供电控制单位的追日功效有手动控制盒自动控制两个状态，可以举行手动或自动运行光伏电池组件双轴跟踪、灯状态、灯运动操作 。

  3. ARM控制单位和接口单位

    蓄电池的充电历程及充电�；び�ARM控制单位、接口单位及程序完成，蓄电池的放电�；び�ARM控制单位、接口单位及继电器完成，当蓄电池放电电压低于划定值，ARM控制单位输出信号驱动继电器事情，继电器常闭触点断开，切断蓄电池的放电回路 。

        2.2 风力供电单位

  1. 风力供电单位的组成

    风力供电单位主要由风电电源控制单位、风电输出显示单位、触摸屏、风力供电控制单位、ARM控制单位、接口单位、西门子S7-200PLC、继电器组、接线排、可调电阻、断路器、网孔架等组成 。

  2. 控制方法

    风力供电控制单位的偏航功效有手动和自动两个状态，可以举行手动或自动可变风向操作 。

    可变风量是由变频器控制轴流风机实现 。手动操作变频器操作面板上的有关按键，使变频器的输出频率在0-50Hz之间转变，轴流风机转速在0至额定转速规模内转变，实现可变风量输出 。

  3. ARM控制单位和侧风偏航

    风力发电机风轮叶片在气流作用下爆发力矩驱动风轮转动，通过轮毂将扭矩输入到传动系统 。当风速增添凌驾额定风速时，风力发电机风轮转速过快，发电机可能因超负荷而销毁 。

    关于定桨距风轮，当风速增添凌驾额定风速时，若是气流与叶片疏散，风轮叶片将处于“失速”状态，风力发电机不会因超负荷而销毁 。

    关于变桨距风轮，当风速增添时，可凭证风速的转变调解气流对叶片的攻角 。当风速凌驾额定风速时，输出功率可稳固地坚持在额定功率上 。特殊是在大风的情形下，风力机处于顺桨状态，使桨叶和整机的受力状态大为改善 。

    小型风力发电机大都是定桨距风轮，在大风的情形下，接纳侧风偏航控制使气流与叶片疏散，使风轮叶片处于“失速”状态，清静地�；し缌Ψ⒌缁� 。另外，还可以通过侧风偏航控制风力发电机坚持恒定功率输出 。

        2.3 风力供电单位

    （1） 风力供电单位的组成

    风力供电单位主要由风电电源控制单位、风电输出显示单位、触摸屏、风力供电控制单位、ARM控制单位、接口单位、西门子S7-200PLC、继电器组、接线排、可调电阻、断路器、网孔架等组成 。

    （2） 控制方法

    风力供电控制单位的偏航功效有手动和自动两个状态，可以举行手动或自动可变风向操作 。

    可变风量是由变频器控制轴流风机实现 。手动操作变频器操作面板上的有关按键，使变频器的输出频率在0-50Hz之间转变，轴流风机转速在0至额定转速规模内转变，实现可变风量输出 。

    （3） ARM控制单位和侧风偏航

    风力发电机风轮叶片在气流作用下爆发力矩驱动风轮转动，通过轮毂将扭矩输入到传动系统 。当风速增添凌驾额定风速时，风力发电机风轮转速过快，发电机可能因超负荷而销毁 。

    关于定桨距风轮，当风速增添凌驾额定风速时，若是气流与叶片疏散，风轮叶片将处于“失速”状态，风力发电机不会因超负荷而销毁 。

    关于变桨距风轮，当风速增添时，可凭证风速的转变调解气流对叶片的攻角 。当风速凌驾额定风速时，输出功率可稳固地坚持在额定功率上 。特殊是在大风的情形下，风力机处于顺桨状态，使桨叶和整机的受力状态大为改善 。

    小型风力发电机大都是定桨距风轮，在大风的情形下，接纳侧风偏航控制使气流与叶片疏散，使风轮叶片处于“失速”状态，清静地�；し缌Ψ⒌缁� 。另外，还可以通过侧风偏航控制风力发电机坚持恒定功率输出 。

    2.4 蓄电池组

    蓄电池组选用4节阀控密封式铅酸蓄电池，主要参数：

    容量 12V 24Ah

    重量 1.9kg

    尺寸 345mm×195mm×20mm

    1. 并网逆变、负载控制系统

  1. 系统的组成

    逆变与负载系统主要由逆变电源控制单位、逆变输出显示单位、逆变器、逆变器参数检测�？椤⒈淦灯鳌⑷嘟涣鞯缁⒎⒐夤芪杼ǖ乒饽？椤⒕镜啤⒔酉吲拧⒍下菲鳌⑼准艿茸槌� 。

    1. 逆变电源控制单位

      逆变电源控制单位主要由断路器、+24V开关电源、AC220V电源插座、指示灯、接线端子等组成 。

    2. 逆变输出显示单位

      逆变输出显示单位主要由交流电流表、交流电压表、接线端等组成 。

    3. 逆变与负载系统主电路

      逆变与负载系统主要由逆变器、交流调速系统、逆变器测试�？椤⒎⒐夤芪杼ǖ乒饽？楹途镜谱槌� 。

      逆变器的输入由光伏发电系统、风力发电系统或蓄电池提供，逆变器输出单相220V、50Hz的交流电源 。交流调速系统由变频器和三相交流电念头组成，逆变器的输出AC220V电源是变频器的输入电源，变频器将单相AC220V变换为三相AC220V供三相交流电念头使用 。逆变电源控制单位的AC220V电源由逆变器提供，逆变电源控制单位输出的DC24V供发光管舞台灯光�？槭褂� 。逆变器测试�？橛糜诩觳饽姹淦鞯乃狼⒒āPWM波形 。

  2. 逆变器

    逆变器是将低压直流电源变换成高压交流电源的装置，逆变器的种类许多, 各自的详细事情原理、事情历程不尽相同 。本实训装置使用的逆变器由DC-DC升压PWM控制芯片单位、驱动+升压功率MOS管单位、升压变压器、SPWM芯片单位、高压驱动芯片单位、全桥逆变功率MOS管单位、LC滤波器组成 。

    1. 能源监控治理系统

  1. 能源监控治理系统

    能源监控与治理系统主要由一体机、键盘、鼠标、接线排、电源插座、通讯线、微软操作系统软件、力控组态软件组成 。

  2. 监控系统功效

    1. 通讯

      监控系统与控制器、PLC、仪表举行通讯 。

    2. 界面

  1. 监控系统具有主界面，模拟能源控制系统界面，风力供电单位界面，逆变与负载系统界面，景物互补能量转换界面，划分显示各自的运行状态参数 。

  2. 模拟能源控制系统界面设置响应的按钮，实现光伏电池方阵自动跟踪 。

  3. 风力供电单位界面设置响应的按钮，实现风力发电机侧风偏航控制 。

  4. 具有光伏发电收罗报表和风力发电集报表，纪录光伏输出电压、电流，风力发电机的输出电压、电流；逆变与负载系统的逆变输出电压、电流、功率等数据并打印数据报表 。

     3）智慧课堂综合测控系统

    该系统接纳一体化设计，要求所有功效集中在一块焦点控制器上，榨取接纳多种�？槠醋�，确保使用职员的人身清静及装备清静的性能指标 。

     (一) 虚拟示波器所需实现的功效：50MHz   2路波形丈量功效；
    （二）2路逻辑剖析仪功效；
    （三）1路恣意波形信号爆发器输出；
    200MSa/s高速实时采样，50MHz带宽，波形丈量完全知足教学实验要求，波形平滑不失真 。
    （四）2路PWM脉冲信号爆发器：可设置频率、占空比 。
    （五）、万用表功效
    1、万用表的电阻丈量功效；
    2、万用表的直流电压丈量功效；
    3、万用表的交流电压丈量功效；
    4、万用表的交流电流丈量功效；
    （六）、人机界面功效
    *1、人机界面显示所丈量的波形，并显示响应的量测值；
    *2、可通过点击界面按钮，将所丈量的波形插入实验报告模板中；
    *3、学生的实验报告效果可通过点击界面按钮，统一上传到指定的西席电脑文件夹下；
    （七）、实验室清静监控功效
    1、情形参数丈量：可同时丈量显示温湿度、CO2浓度和PM2.5；
    2、电气参数丈量：可丈量控制台电压电流，并盘算出功率；
    3、过流、过压、欠压（阀值可设置）报警跳闸�；�；
    4、清静防护：实验室情形清静监控装置（PM2.5、烟雾、可燃气体、温湿度及CO2浓度异常（火灾）报警）；5、节电功效：恒久无人实验时，自动关闭总闸开关，实现清静和节电效果；

    ★4）新能源教学系统仿真软件

    * 一、软件概述

    1、通过该软件可以系统性学习太阳能光伏硅质料、电池片、光伏组件、光伏组件隶属质料、光伏应用产品等所有系列光伏知识内容 。

    2、配备文字与动画展示并先容从原质料至制品包括中心环节加工工艺等与使用要领 。

    3、多媒系一切自带语音解说，图、文、声并茂展示解说、与系统所述文字同步播放，资助西席对光伏发电课程教案的快速编写，提高学生对新能源专业知识快速掌握和快速学习 。

    4、软件组成

    (1)太阳能光伏硅质料解说与展示系统

    主要功效

    1、可以展示种种太阳能光伏电池使用的硅质料实物；

    2、配备文字与动画展示种种质料的生产工艺与使用要领

    3、目录（约11课时）

  • 光伏硅产品基本情形先容

  • 硅单质性子：包括硅的物理性子、化学性子、硅的分类与应用

  • 硅化合物性子：包括二氧化硅、一氧化硅、硅的卤化物、三氯氢硅、硅烷等

  • 硅的生长原理及定型

  • 硅的提纯要领：包括化学提纯与物理提纯要领

  • 多晶硅的制备及其缺陷和杂质：包括冶金硅级制备、高纯多晶硅制备、铸造多晶硅制备

  • 单晶硅的制备及其缺陷和杂质：包括单晶硅生长、单晶硅的杂质与缺陷

  • 单晶硅与多晶硅加工要领

  • 硅薄膜质料：包括非晶硅薄膜质料、多晶硅薄膜质料

  • 硅质料的测试与剖析要领：包括导电型号丈量、电阻率丈量、少子寿命丈量、霍尔系数的测定、迁徙率的丈量、化学性能剖析、晶体结构剖析等

  • 硅质料测试与剖析依据标准（GB标准、UL标准、IEC标准、SEMI标准）

(2)太阳能光伏电池片解说与展示系统

主要功效

1、可以展示种种太阳能光伏电池片；

2、配备文字与动画展示种种电池片的生产工艺与使用要领

3、目录（约9课时）

  • 太阳能电池片基本情形先容

  • 太阳能电池片基本结构剖析

  • 太阳能电池片分类

  • 晶体硅太阳能电池片生产工艺：包括生产要领与生产装备先容

  • 晶体硅太阳能电池片生产主要原质料

  • 太阳能电池片测试手艺与要领：包括测试要领与测试装备先容

  • 太阳能电池片测试依据标准

(3)太阳能光伏组件解说与展示系统

1、可以展示种种太阳能光伏光伏组件；

2、配备文字与动画展示种种光伏组件的生产工艺与使用要领

3、目录（约10课时）

  • 太阳能电池组件基本先容

  • 太阳能电池组件的分类及种种组件的优弱点

  • 太阳能电池组件的生产工艺先容及相关装备

  • 太阳电池组件的评定标准

  • 太阳能电池组件的测试要领与测试装备

  • 太阳能电池组件的生长偏向

(4)太阳能光伏组件隶属质料解说与展示系统

主要功效

1、可以展示种种太阳能光伏光伏组件隶属质料；

2、配备文字与动画展示种种光伏组件隶属质料的生产工艺与使用要领

3、目录（约7课时）

  • 太阳能组件隶属设施情形先容

  • 太阳能组件对钢化玻璃的详细要求

  • 太阳能组件对支架铝型材的详细要求

  • 太阳能组件对EVA封胶的详细要求

  • 太阳能组件对TPT背板的详细要求

  • 太阳能组件隶属设施检测要领

  • 太阳能组件隶属设施测试标准

* 二、展收解说内容目录（图、文、声并茂）

2.1 太阳能光伏应用产品解说与展示系统（约5课时）

2.1.1 太阳能发电系统：

2.1.2 家用太阳能发电机直流系统多媒体电视机

2.1.3 太阳能便携电源：

2.1.4 太阳能杀虫灯

2.1.5 太阳能警示灯

2.1.6 太阳能野营灯

2.2 太阳能光伏发电基来源理

2.3 太阳能光伏发电系统组成部分先容

2.4 太阳能光伏发电系统设计要领

2.5 太阳能光伏电站施工建设要领

2.5.1、项现在期考察

2.5.2、项目建设前期资料及批复文件

第一阶段：可研阶段

第二阶段：获得省级/市级相关部分的批复文件

第三阶段：获得开工允许

2.5.3、项目施工图设计

2.5.4、项目实验建设

2.5.5、带电前的必备条件

2.6太阳能光伏并网电站先容

2.6.1、光伏并网电站简要形貌

2.6.2、光伏并网电站装备组成

2.6.2、光伏并网电站装备功效

2.7 家用型太阳能电站建设计划

2.7.1、项目概述

2.7.2、计划设计 （附详细计划设计）

（一）用户负载信息

（二）系统计划设计

（三）效益盘算：

2.8 逆变器基来源理先容

2.9 控制器基来源理先容

  1. 主要实验实训内容

    4.1太阳能电池板追日跟踪系统

    4.2光伏组件伏安特征测试

    4.3太阳能电池组件与蓄电池选择

    4.4风力机特征仿真

    4.5光伏阵列最大功率跟踪算法

    4.6逆变器事情原理实训

    4.7逆变器参数设置与电能质量剖析

    4.8太阳能发电系统运行与调试

    4.9景物互补发电系统运行与调试

    4.10能源监控治理系统组态设计

    五、 主要手艺参数

一、模拟风能装置

序号

名称

手艺参数

数目

1

水平轴永磁同步风力发电机

输出功率：300W

输出（整流）电压：＞ +12V

叶片旋转直径：1.2m
叶片数目：3个
叶片材质：玻璃纤维
启动风速：2.5m/s
切入风速：1.5m/s
清静风速：25 m/s

1

2

风速仪

输出电压：0-5V
风碗数：3个

1

3

风力模拟装置

电机功率：0.75KW

额定电压：AC220V

传动方法：皮带/链条

清静防护框罩：有机玻璃/铁皮

1

二、光伏供电、模拟光源跟踪装置

序号

名称

手艺参数

数目

1

电池组件

功率：20W
误差：±5%
输出电压：17.2V
输出电流：1.17A
开路电压：21.4V
短路电流：1.27A
事情情形温度：45℃±2℃
尺寸：320×320×28mm

4

2

追日传感器

输出电压：0-5V
跟踪精度：1度
结构：4电桥

1

3

投射灯

摆臂机构：涡轮蜗杆结构（2个减速箱）

电压：220V
频率：50Hz
电流：1.36A
最大功率：300W

2

4

追日机构

结构：涡轮蜗杆结构（减速箱）
驱动：直流电机
轴数：双轴二维

1

三、模拟能源控制系统

序号

名称

手艺参数

数目

1

电源控制单位

含泄电�；ざ下菲�，AC220V和DC24V状态指示灯、电源插座

2

2

风电控制电源单位

含泄电�；ざ下菲�，AC220V和DC24V状态指示灯

2

3

触摸屏

7",彩色

2

4

功效�？�

ARM焦点板2812，通讯控制板，风力发电主电路板

2

5

直流输入单位

电流表： DC 0-5A
电压表： DC 0-500V
接口：RS485

2

6

风力供电控制单位

风场运动偏向：顺时、逆时
轴流风机控制：给风
偏航控制：偏航、阻止
自动控制：启动、急停

1

7

光伏供电控制单位

电池板跟踪偏向：东、南、西、北
投光灯控制：灯1、灯2
投光灯运动偏向：工具、西东、阻止
自动控制：启动、急停

8

PLC

S7-200 CPU224

2

9

变频器

MM420-0.37Kw

10

可调电阻

规模：0-1000Ω，无级可调（有刻度）

2

四、并网逆变负载、控制系统

序号

名称

手艺参数

数目

1

逆变输出显示单位

电流表：AC 0-5A
电压表：AC 0-500V
接口：RS485

1

2

逆变控制电源单位

含泄电�；ざ下菲�，AC220V和DC24V状态指示灯

1

3

离网逆变器

输入电压：DC12V

输入电压规模：DC9.5V-15.5V

输出电压：AC220V±5%

额定输出电流：1.4A

输出频率：50Hz±0.5Hz

额定功率：300VA

输出波形：正弦波

波形失真：＜5%

转换效率：＞85%

实验�？椋赫也姹淦髟砟？�

4

并网逆变器

输出功率：400Watt

输入事情电压规模：10~28VDC

最大输出功率因数：0.99

输入反压�；�：FUSE

输出电压规模：（80~260VAC）

应用频率规模：45-53Hz/55Hz~63Hz

输出总谐波失真：THDIAC <5%

交流电相位差：<0.5%

孤岛效应�；�：VAC；f AC

输出短路�；�:电流限制

LED显示方法:功率指示；电压指示；AC频率指示；过压指示

待机功耗:<1W

夜间功率:<1W

情形温度规模:-25 ℃~60℃

1

5

开关电源

型号：DR-120-24
输入电压：AC 220V
输出电压：DC 24V
输出电流：5A

1

6

变频器

MM420-0.37Kw

1

7

电机负载

功率：40W
电压：AC220V
转速：1350rpm

1

8

模拟舞台灯光负载

接纳LED球泡灯取代

1

9

阀控密封式铅酸蓄电池

容量   12V 24Ah

重量   1.9kg

尺寸   345mm×195mm×20mm

4

六、能源监控治理系统

序号

名称

手艺参数

数目

1

直流电机负载

直流单片机负载

1

2

工控机

6个串口，含键盘鼠标

1

3

组态软件

力控/组态王

1

4

打印机

HP Deskjt 1000

1

七、实验台

序号

名称

手艺参数

数目

1

网孔板实验台

竖式网孔板基本结构：下方为工具箱+4个轮子，上方为竖式网孔板
尺寸：800(长)×600（宽×2000(高)
外框架组成：铝合金型材；
内嵌喷塑钢板
钢板尺寸：1200mm×820mm
钢板厚度：2mm
钢板孔规格：上方孔尺寸6×10mm，孔左右间距为6mm，上下间距为6mm且错位8mm；
网孔板配有推拉式抽屉，抽屉接纳型材外框、2mm钢板底部；
网孔架底部装有滑轮 。

4

2

操作系统软件

Window XP

1

通讯电缆

使用说明书

景物互补发电系统使用说明书