TW-SNY35B风光互补发电教学实验实训平台
一、产品概述
风光互补发电教学实验实训平台是集于太阳能发电及风力发电为一体的新型教学实验系统。可完成风力发电和太阳能发电及基站的供电及并网逆变电源系统集成的相关实验及教学演示。可以帮助学生，进一步理解风力发电及太阳能光伏发电系统的理念、系统集成原理、单元组成、部件认知等方面的学习和工程实际应用技能。
二、产品特点
◆ 系统实验平台集成了室内温/湿度仪，风速测量、光照度测量系统，让使用者操作起来更直观。
◆ 系统采用32位数字化DSP技术，对蓄电池充放电进行全智能化的管理。
◆ 系统DC-AC并网同步电源，采用高频脉冲调制技术。具有小体积、高效率及高功率因数输出。
◆ 系统面板上采用直观的数字表和液晶显示，让用户了解当前系统工作状态。
◆ 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。
◆ 风光互补并网发电实训系统，可以让实训学生自行拆装移动，使用简便、无噪音、无污染。
◆ 系统增加市电与风光互补发电切换模块，让实验更具操作性。
◆ 增加分布式供电原理与实验电路，让学生增加对新知识的理解
三、主要技术规格参数
1、系统规格
◆ 系统工作电压：12/24V DC 220VAC
2、单晶硅太阳能电池规格
◆ 组件尺寸(L*W*H)：1020*665*30mm
◆ 功率：120Wp
◆ 工作电压：22.5±0.5V
◆ 工作电流：5.6±0.5A
◆ 短路电流：6.7±0.5A
◆ 开路电压：22.5±0.5V
◆ 模拟小太阳模块：220VAC 500W金卤灯或1000W自然色太阳投光灯
3、永磁同步风机力发电机参数
◆ 额定功率：400(W)
◆ 额定电压：12/24(V)
◆ 风轮直径：1.3(m)
◆ 启动风速：2(m/s)
◆ 额定风速：13(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）
◆ 电机材料：铝合金&不锈钢
4、模拟风洞模块
◆ 风量：38800 mз/h
◆ 风压：330Pa
◆ 转速：1450 r/min
◆ 功率：4kW
◆ 可调风速：无极调速
5、风光互补控制器规格
太阳能控制器技术指标：
（1）控制器相关参数：（12V/24V自动切换系统）
（2）太阳能控制器：
1.超大LCD液晶显示屏
2.一屏全览实时充放电状态
3.丰富的负载自管理工作模式
4.完善的充放电自保护及自恢复功能
5.搭载锂电专用充电程序
6.智能三阶段 MPPT 充电制式
7.USB 5V 2A双输出接口
8.MPPT最大功率跟踪技术，99.6%跟踪效率
9.采用32位控制芯片，97%转换效率
10.12/24/36/48V全阶段自动识别
11.蓄电池0电压，太阳能板端启动
12.反相光控模式，天黑熄灭，天亮打开
13.7日历史记录查看
（3）欠压电压：12.0V；×2/24V
（4）超压保护：17V； ×2/24V
（5）过载、短路保护：1.25 倍额定电流60秒, 1.5倍额定电流5秒时过载保护动作, ≥3倍额定电流短路保护动作
（6）总额定充电电流：10A
（7） 浮充：13.6V；×2/24V；（维持时间：直至降到充电返回电压动作）
（8） 控制方式：充电为 PWM 脉宽调剂
控制器主要功能：
（1）太阳能电池板工作状态（欠压、运行）
（2）蓄电池工作状态（过充、过放、充电）
（3）蓄电池电量指示（25%，50%，75%，100%）
（4） 蓄电池充电电流，电压监测。
6、离网逆变电源
◆ 直流输入电压：10～15VDC
◆ 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
7、并网同步逆变电源
并网同步逆变电源
◆ AC标准电压范围：90V～140V/180V～260VAC
◆ AC频率范围： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
◆ 并网输出功率：500W
◆ 输出电流总谐波失真：THDIAC <5%
◆ 输出短路保护： 限流
◆ 显示方式： LED
◆ 待机功耗： <2W
◆ 环境温度范围： -25 ℃～60℃
◆ 环境湿度： 0～99%(Indoor Type Design)
8、测风系统
◆ 测量范围 风速：0～60m/s 风向：0～360°
◆ 精 度 ±0.1m/s ± 3°
◆ 工作电源：AC 220V±20% 50HZ， DC12V、5V或其他供电。
◆ 通讯接口： RS-232/485/USB通讯
◆ 环境温度： -40℃～50℃
◆ 转速传感器：0～5000 风力发电机转速检测显示（室内）
9、电表规格
◆ 直流电流表：20A， 显示模式︰0.5”LED
◆ 直流电压表：50V， 显示模式︰0.5”LED
◆ 交流电压表：500V，显示模式︰0.5”LED
◆ 交流电流表：5A， 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
10、负载：
◆ 风扇：×1个，额定电压：12/24V，工作电流：0.25A，功率：3W
◆ 交通灯：1组，额定电压：12/24V，工作电流：0.25A，功率：3W
◆ 蜂鸣器：×1个
◆ 马达：×1个，额定电压：12/24V，工作电流：0.35A，功率：5W 转速：20rmp/min
◆ 交流线性电阻负载：3～100W连续可调
◆ 直流模拟负载：12V/24V/28WLED路灯板，带PWM调光功能
◆ 实验台面板设置有直流输出端口，设有阻性，感性负载，方便完成不同负载
11、电池：阀控式密封铅酸蓄电池
◆ 额定电压：12V
◆ 额定容量：55Ah
◆ 充电方法（恒压），循环︰峰值充电电流为5.6A
12、监测系统：
高性能风光互补智能控制器，含PC端监控模块，软件与系统联机后可以实现远程监控,包括风能、太阳能、蓄电池的数据实时显示、数据存储、数据转存，对风能、太阳能、蓄电池的参数进行配置，对风机的运行状态进行控制等。数据以图形曲线、实时数据表、模拟图等多种形式显示。运行状态以报警形式提醒用户，报警内容存储备查。系统具有使用简单，存储容量大，功能全，多语言版本等特点。
嵌入式多功能网络虚拟仪器（要求一体嵌入式，不需电脑配套使用，规格：28*25*20CM，与开放实验室信息管理系统配套使用）
A、终端部分采用7寸彩色触摸屏（装学生实验屏上）同时配有虚拟示波器、虚拟逻辑分折仪、虚拟频谱仪、虚拟三用表、虚拟数字量输入输出模块。
B、基于LabVIEW虚拟仪器程序的编程方法，学生可自行设计各种虚拟仪器。
C、仪器包括
1）、双踪存贮示波器，多种同步方式，存贮深度可编程；
通道数：2路
带宽：20MHZ
分辨率：8位
电压范围：-10~+10V
存贮深度：64K
2）、频谱分折仪；
3）、数字三用表，可测电阻、电流、电压等；
数字IO口
通道数：8路IO
输入电平：TTL
输出电平：TTL
电流驱动：20mA/通道
4）、四路智能远程电源控制
5）、数据具有上传与保存功能并能通过服务器显示
6)、提供LabVIEW虚拟仪器软件（拷贝版）
13、系统外形尺寸：
长1470×宽800×高1570（㎜）附滚轮方便推动至户外教学。
14、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。
风力发电系统工作主界面
风力电系统工作数据主界面（可切换不同曲线界面）
当前风资源数据主界面
四、教学及研究实训项目
一 光伏发电系统基本认识实验
（一）、实验目的
（二）、实验设备
（三）、实验原理
1.1 光伏发电系统组成部分基本认识实验
1.2、控制柜基本认识：
（一）、实验目的
（二）、实验设备
（三）、实验原理
（四）、实验内容
2.1 太阳能电池板开路电压测试实验
2.2 太阳能电池板短路电流测试实验
2.3 太阳能电池板IV特性测试实验
2.4 太阳能电池板最大功率输出特性实验
2.5 太阳能电池板填充因子计算实验
2.6 太阳能电池板转换效率计算实验
2.7 开路电压与相对光强的函数关系
2.8 短路电流与相对光强的函数关系
2.9 太阳能电池板PV特性测试实验
2.10 太阳能电池板暗伏安特性测试实验
2.11 太阳能电池板输出特性测试实验
2.12 串联电阻对填充因子的影响实验
2.13 并联电阻对填充因子的影响实验
2.14 太阳能电池光谱特性测试实验
2.15 太阳能电池串联开路电压测试实验
2.16 太阳能电池串联短路电流测试实验
2.17 太阳能电池并联开路电压测试实验
2.18 太阳能电池并联短路电流测试实验
2.19 负载特性实验
三、太阳能蓄电池控制器实验系列
（一）、实验目的：
（二）、实验设备
（三）、实验原理
（四）、实验内容
3.1 太阳能蓄电池充电控制实验
3.2 太阳能蓄电池放电实验
3.3 蓄电池电流电压测量实验
3.4 蓄电池电量估测实验
3.5 控制环境温度测量实验
3.6 MPPT闭环给定实验
3.7 DC-DC升压实验
3.8 DC-DC降压实验
四 太阳能应用实验系列
（一）、实验目的
（二）、实验设备
（三）、实验原理
（四）、实验内容
4.1 太阳能LED显示实验
4.2 太阳能直流风扇实验
4.3 太阳能直流电机实验
4.4 太阳能交流灯源实验
（五）、实验要求
五 太阳能发电控制器阻抗变换实验9
（一）、实验目的
（二）、实验设备
（三）、实验原理
（四）、实验内容
（五）、实验要求
六 太阳能光伏逆变器实验系列
（一）、实验目的
（二）、实验设备
（三）、实验原理
（四）、实验要求
七 太阳能发电系统综合设计实验
（一）、实验目的
（二）、实验设备
（三）、实验原理
（四）、实验内容
（五）、实验要求
八 太阳能电池板方阵安装实训
九 风机部分
五、主要设备清单
序号 | 型号 | 数量 | 备注 |
1 | 风光互补发电实训台 | 1 | 含脚轮 |
2 | 变频器 | 1 | 风机控制模块 |
3 | 交直流负载 | 1 | |
4 | 风光互补控制器 | 1 | |
5 | 蓄电池 | 1 | 12V |
6 | 风光互补逆变器 | 2 | 并网离网逆变电源 |
7 | 测风支架 | 1 | 含脚轮 |
8 | 测风系统模块 | 1 | 风向 风速 |
9 | 模拟风力支架 | 1 | 含脚轮 |
10 | 固定式全铜电机（模拟风） | 1 | |
11 | 发电风机 | 1 | |
12 | 发电风机支架 | 1 | |
13 | 太阳能板 | 1 | 100W |
14 | 带光源投光灯 | 1 | 300W |
15 | 说明书 | 1 | |
16 | 工控机 | 1 | |
17 | 安全围栏 | 3 | |
18 | 合格证 | 1 | |
19 | 实训导线 | 1 | |
20 | 保险丝 | 1 | |
21 | 插头及插座 | 1 | |
22 | 程序软件 | 1 |
