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2021-11-02 21:12

DB-TYN11風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)平臺使用說明書

前  言
    風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電是利用大自然的風(fēng)和太陽光為主要資源,具有綠色,環(huán)保、低碳、不需資源分配等優(yōu)點。在當(dāng)今世界能源戰(zhàn)略儲備中,已經(jīng)得到了最廣泛的應(yīng)用。
太陽能和風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用,主要有兩種方式:A離網(wǎng)發(fā)電,B發(fā)電。也是目前全球最大規(guī)模利用太陽能和風(fēng)能資源的主要方式。
   我公司結(jié)合多年在新能源行業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗,針對技術(shù)職業(yè)學(xué)院、大學(xué)研究生、企業(yè)項目經(jīng)理和技工培訓(xùn)的需求,而專門研制生產(chǎn),主要推出太陽能和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)教學(xué)實訓(xùn)臺;究梢詽M足研究太陽能發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電擴(kuò)展和實際應(yīng)用培訓(xùn),及對外宣傳演示。
DB-TYN11風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)平臺主要由光源模擬控制系統(tǒng)、模擬風(fēng)場系統(tǒng),風(fēng)力發(fā)電機(jī),風(fēng)速檢測裝置,風(fēng)光互補(bǔ)充放電管理系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變與負(fù)載系統(tǒng)、儲能蓄電池等組成。
尊敬的用戶:在使用本系統(tǒng)前,請詳細(xì)閱讀使用手冊!    
一、產(chǎn)品概述
本產(chǎn)品集成風(fēng)力、光伏互補(bǔ)發(fā)電為一體的教學(xué)實驗、實訓(xùn)系統(tǒng)?赏瓿娠L(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電基站的充放電及逆變電源方面實驗及教學(xué)演示。可以幫助學(xué)生,進(jìn)一步理解風(fēng)光互補(bǔ)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。
1、產(chǎn)品特點
◆ 系統(tǒng)采用立式結(jié)構(gòu),面板采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)孔板,實驗?zāi)K完全暴露在外,較強(qiáng)的臨場感、可快速讓學(xué)習(xí)者進(jìn)入學(xué)習(xí)角色,集成了風(fēng)速測量報警系統(tǒng),完全閉環(huán)的控制方式讓使用者操作起來更人性化。
◆ 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電控制系統(tǒng)采用16位高性能MCU,對蓄電池充、放電和風(fēng)機(jī)剎車進(jìn)行全智能化的控制。
◆ 離網(wǎng)逆變模塊boot前端采用8位MCU驅(qū)動控制,前后橋輸出采用進(jìn)口MOS場效應(yīng)管使性能更穩(wěn)定。可以為學(xué)習(xí)過程中提供穩(wěn)定的220V純正弦波交流電能。
◆ 實訓(xùn)系統(tǒng),可以讓學(xué)生自行拆裝移動,使用簡便、無噪音、無污染。
2、系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
實訓(xùn)
系統(tǒng)
系統(tǒng)輸入電源 12VDC、 220VAC 2相3線
整機(jī)功耗 風(fēng)力模擬 0.75KW   模擬太陽燈200W
系統(tǒng)輸出功率 220VAC/1000W    12VDC/300W
額定充電功率 風(fēng)機(jī):50-600W之間   光電池:40-300W之間
 額定充電電流 風(fēng)能+太陽能≤35A
過充保護(hù)電壓 DC13.2±0.2V
卸載控制方式 PWM脈寬調(diào)制
測量儀表 光電池電壓表、負(fù)載電壓表,多功能表
安全保護(hù) 漏電保護(hù)、逆變直流側(cè)熔斷器
保護(hù)功能 電池防反充,防反接,過充電,防雷,限流,自動剎車
模擬
單元
參數(shù)
 風(fēng)力發(fā)電機(jī) 12V/300W、3葉片、啟動風(fēng)速2.0米、風(fēng)輪直徑1.3米
風(fēng)洞模擬臺(軸流風(fēng)機(jī) 220V/0.75KW、0~1440r/min、風(fēng)量10000立方/h、0~12M/s
調(diào)速驅(qū)動控制器 220V / 4.0KW
風(fēng)速報警儀 220VAC/12VDC、風(fēng)速0~60m/S 測量精度±1°
太陽能電池組件 單晶17.5V、10Wp×1塊 多晶17.5VDC、30Wp ×1塊 
太陽模擬單元 220VAC/100-500W
安裝面積 4m*3m/12㎡(控制柜+發(fā)電機(jī)+鼓風(fēng)機(jī)+風(fēng)速報警儀)
單元
參數(shù)
測量儀表 輸入電源220/9VAC、測量精度±5%
離網(wǎng)逆變電源 輸入9~15VDC、輸出0~220VAC、功率300W、純正弦波50Hz
風(fēng)光互補(bǔ)控制器 輸入12VDC、 功率600W、模式:光控+時控+循環(huán)定時、通訊功能
交流負(fù)載 輸入220VAC、負(fù)載:電視機(jī)
蓄電池 免維護(hù)鉛酸蓄電池 12VDC/55Ah*1只
3、儲存及工作環(huán)境
◆ 遠(yuǎn)離陽光直射(操作臺避免用于戶外)。
◆ 遠(yuǎn)離周圍無任何腐蝕物質(zhì)、油霧、鹽水、淋雨和潮濕。
◆ 遠(yuǎn)離空氣中的塵;蚪饘俜勰
◆ 遠(yuǎn)離機(jī)械沖擊、劇烈震動。
◆ 遠(yuǎn)離電磁噪聲(如:電焊機(jī)、大功率設(shè)備)。
◆ 遠(yuǎn)離放射性材料、易燃物品。
◆ 正常工作時的溫度范圍:-10℃~40℃。
二、系統(tǒng)安裝要求
 1、系統(tǒng)配置及參數(shù)
序號 名稱 主要技術(shù)指標(biāo) 數(shù)量 單位 備注
1 風(fēng)力發(fā)電機(jī) 三葉片,風(fēng)能利用系數(shù)0.32,額定輸出電壓12VAC,額定輸出功率300W 1  
2 風(fēng)速傳感器 輸入電壓5V 碼盤結(jié)構(gòu)輸出 1  
3 鼓風(fēng)機(jī) 額定功率0.75KW,額定電壓220V額定轉(zhuǎn)速1440r/min 1  
4 鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速模塊 額定功率5.0KW 額定電壓220VAC
輸出:0~220VAC連續(xù)可調(diào)
1  
5 太陽能電池板 單晶硅功率10W,工作電壓17.5V
多晶硅功率20W,工作電壓17.5V
光照強(qiáng)度AM1.5  1000W/M2  T 25℃
1  
6 智能電壓表 DC 0-200V 2  
7 逆變電能計量模塊 電參數(shù)測量、運行時間、超載報警
功率報警門限預(yù)置、掉電數(shù)據(jù)保存
1  
8 風(fēng)速報警儀 風(fēng)速:0~45m ±0.3m/s
可1~15m之間設(shè)定報警門限值
1  
9 風(fēng)光互補(bǔ)控制器 過充、過放、風(fēng)機(jī)自動/手動剎車 1  
10 逆變器 輸入電壓12VDC 輸出電壓220VAC 額定功率300W 1  
11 模擬太陽燈 100W 220VAC 50HZ/60HZ 2  
12 交流負(fù)載 17寸液晶電視機(jī) 1  
13 蓄電池電量
測試模塊
可測量范圍9~14.4V  容量2~200AH 1  
14 漏電保護(hù)開關(guān) C10  10A 1  
15 輸出插座 標(biāo)準(zhǔn)通用型 3  
16 電源指示燈 AD22  220VAC 1  
 

2、系統(tǒng)配套外觀
  系統(tǒng)主要配套:光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、充放電控制器、逆變與負(fù)載系統(tǒng)、蓄電池、太陽能光伏發(fā)電實訓(xùn)平臺等組成。

DB-TYN11風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)平臺
3、系統(tǒng)光伏組件
◆ 系統(tǒng)配套1塊10W單晶硅和1塊20W多晶硅太陽能電池組件,平面固定安裝在網(wǎng)孔板上。
◆ 在實驗時,可方便調(diào)節(jié)太陽模擬光源的角度、距離和位置、形成最佳照射角度。
◆ 太陽能電池組件表面為鋼化玻璃,切勿用鐵物沖擊。
4、蓄電池
  為了避免人身觸電和火災(zāi)必須按操作規(guī)定安裝
  ◆ 蓄電池組放在實訓(xùn)臺內(nèi),便于拆卸移動。
  ◆ 單體蓄電池,請按《使用手冊》配線要求聯(lián)接。
  ◆ 蓄電池安裝位置要求通風(fēng),注意遠(yuǎn)離火種、雨水、任何腐蝕物質(zhì)和有害輻射的環(huán)境。
5、系統(tǒng)配線
為了避免人身觸電和火災(zāi)必須按操作規(guī)定配線
◆ 接線前,請首先確認(rèn)實訓(xùn)臺開關(guān),放在“關(guān)”的位置上。
◆ 請專業(yè)電氣技術(shù)人員來操作或指導(dǎo)系統(tǒng)配線。
◆ 請勿非調(diào)試人員直接接觸系統(tǒng)內(nèi)部控制電路板,以防損壞原器件,系統(tǒng)必須安全接地。
◆ 操作時請注意,綜合實訓(xùn)臺面板測試孔,接線端口有AC220V的交流電,在作業(yè)時請注意安全,
小心電擊傷人!!!
◆ 系統(tǒng)在出廠時已按要求調(diào)試完畢,不得隨意更改系統(tǒng)配置。
◆ 配線前請確認(rèn)蓄電池電壓與系統(tǒng)電壓是否相符。
三、系統(tǒng)使用說明
1、系統(tǒng)部件序列號
DB-TYN11風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)平臺
DB-TYN11風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實訓(xùn)平臺
2、系統(tǒng)序列號排列說明
風(fēng)光互實發(fā)電實訓(xùn)平臺

名 稱 功 能 描 述
名 稱 功 能 描 述
1 風(fēng)力發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)葉片、機(jī)體和尾翼 15 能源單元接口  1#/2#光電池、風(fēng)力發(fā)電機(jī)
2 發(fā)電機(jī)塔架 室內(nèi)固定和支撐風(fēng)力發(fā)電機(jī) 16 2#模擬太陽燈 用于模擬太陽光,內(nèi)裝220V,100W白熾燈
3 風(fēng)速標(biāo) 測量風(fēng)速,0-40級風(fēng) 17 DC-AC逆變器 輸入DC12V,輸出AC220V,功率300W
4 鼓風(fēng)機(jī) 模擬風(fēng)裝置,可產(chǎn)生0-10級大風(fēng) 18 風(fēng)光互補(bǔ)控制器輸入輸出端口 蓄電池、太陽能電池
風(fēng)力發(fā)電機(jī)、負(fù)載輸出
5 鼓風(fēng)機(jī)支架 固定鼓風(fēng)機(jī),帶腳輪,方便移動 19 蓄電池輸出 蓄電池輸出端口、帶電量顯示和電量測試按鈕
6 1#模擬太陽燈 用于模擬太陽光,內(nèi)裝220V,100W白熾燈 20 2#光伏電池 17.5VDC,20W多晶硅
7 液晶電視機(jī) 17英寸,逆變實驗時做逆變負(fù)載 21 離網(wǎng)逆變器接口 DC12V輸入、AC220V輸出端口
8 1#光伏電池 17.5VDC,10W單晶硅 22 風(fēng)速報警儀 測試顯示風(fēng)速,過風(fēng)速報警、保護(hù)
9 風(fēng)光互補(bǔ)控制器 充、放電,過、欠壓,反接等實驗 23 交流輸出插座 系統(tǒng)電源接通后,插座輸出AC220V交流電
10 逆變負(fù)載開關(guān) 打開后給液晶電視供電 24 逆變輸出插座 逆變器工作后,插座輸出AC220V交流電
11 電源指示燈 電源接入系統(tǒng)后,指示燈亮 25 鼓風(fēng)機(jī)輸出 輸出0~220V交流電,驅(qū)動鼓風(fēng)機(jī)
12 交流總開關(guān) 帶漏電功能,電源輸入、漏電保護(hù) 26 鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置 調(diào)速旋鈕,給定調(diào)速模塊0~10V電壓
13 逆變計量表 顯示逆變輸出電壓、電流、功率、時間 27 安全圍欄 系統(tǒng)運行過程中,護(hù)欄內(nèi),禁止進(jìn)入,
14 方陣電壓表 光電池與控制器連接后顯示光電池電壓      
負(fù)載電壓表 風(fēng)光互補(bǔ)控制器工作時顯示負(fù)載輸出電壓      
 

4、系統(tǒng)使用說明
  在通電之前,確認(rèn)實訓(xùn)系統(tǒng)“交流總開關(guān)”為“關(guān)”位置時,方可按以下步驟操作
1)、外接電源接通后,實訓(xùn)系統(tǒng)“電源指示燈”點亮;
2)、此時各測量儀表不工作,各儀表顯示“000”,交流輸出插座無電壓輸出;
3)、連接“風(fēng)光互補(bǔ)控制系統(tǒng)”
3.1 首先將風(fēng)光互補(bǔ)控制器“蓄電池”端口與“蓄電池輸出”端相連接,連接時注意“+”“-”極性;
3.2 其次將風(fēng)光互補(bǔ)控制器“風(fēng)力發(fā)電機(jī)”端口與“能源單元接口(風(fēng)力發(fā)電機(jī))”端相連接,不分極性;
3.3 最后將風(fēng)光互補(bǔ)控制器“太陽能光電池”端口與“能源單元接口(1/2#光電池組)”相連接,連接時注意“+”“-”極性;
4)、將“風(fēng)速報警儀”傳感器固定在支架上,而后將傳感器與主機(jī)連接;
5)、將“鼓風(fēng)機(jī)”插頭插在“鼓風(fēng)機(jī)”輸出插座上,
6)、準(zhǔn)備工作完畢后,打開“交流總開關(guān)”,除逆變電能計量模塊外,“光電池電壓”、“負(fù)載電壓”各儀表顯示“000”,交流輸出插座有220V電壓輸出,逆變輸出插座和鼓風(fēng)機(jī)插座無輸出、模擬太陽燈不亮;
7)、打開“模擬太陽燈開關(guān)”太陽燈正常點亮;順時針旋轉(zhuǎn)“鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置旋鈕”,鼓風(fēng)機(jī)由慢到快旋轉(zhuǎn)并工作,風(fēng)速大小與旋鈕旋轉(zhuǎn)位置有關(guān),向右旋轉(zhuǎn)到底為最大;
8)、測試完畢后,將模擬太陽燈開關(guān)關(guān)閉,將鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置旋轉(zhuǎn)至最。
關(guān)機(jī)順序:按照先直流,后交流的順序只需拔掉實訓(xùn)系統(tǒng)各連接線后關(guān)閉交流總開關(guān)即可!
5、系統(tǒng)故障處理
  5.1 實訓(xùn)系統(tǒng)
故障現(xiàn)象 檢查內(nèi)容 處理方法
太陽能電池電壓正常,無法對蓄電池充電 查看光線是否足夠強(qiáng),蓄電池是否正確連接、蓄電池是否過充 調(diào)整模擬太陽光至最佳狀態(tài),或等光線好轉(zhuǎn)時再試、檢查蓄電池是否連接正確
離網(wǎng)電源無法開機(jī)工作 電源開關(guān)是否打開、蓄電池是否過、欠壓保護(hù) 確認(rèn)正確無誤后重新再試
離網(wǎng)電源開機(jī)無輸出 蓄電池電壓是否過低 對蓄電池進(jìn)行電能補(bǔ)充
風(fēng)力發(fā)電機(jī)時轉(zhuǎn)時停 檢查蓄電池電壓是否過壓、開路 重新連接后再試或放電后再試
風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速很高但不能充電 檢查風(fēng)力發(fā)電機(jī)到控制器之間線路是否正常 檢查線路無誤后再試
5.2 風(fēng)光互補(bǔ)控制器
現(xiàn)象 說明
蓄電池圖標(biāo) 帶5個橫條閃爍且無充、放電 蓄電池過充,請檢查蓄電池電壓,以及蓄電池連接線是否斷開,重新連接各部件。
蓄電池框 閃爍,且無輸出 蓄電池過放,蓄電池電量不足,請充滿電后繼續(xù)使用,長期過放需拆下蓄電池,用充電機(jī)恢復(fù)。
負(fù)載圖標(biāo) 閃爍,且無輸出 負(fù)載過載,請檢查負(fù)載,請移除多余的或不正常的負(fù)載,按Esc鍵恢復(fù)使用。
閃爍且無輸出 負(fù)載短路,請檢查負(fù)載及連接線,排除負(fù)載端短路隱患或損壞的負(fù)載后,按Esc鍵恢復(fù)使用。
LCD液晶不顯示 可能由于LCD液晶線連接松動,請打開機(jī)箱檢查。
可能是蓄電池反接導(dǎo)致控制器內(nèi)部保險絲熔斷,打開機(jī)箱檢查保險絲。
可能由于蓄電池沒有電量或者蓄電池的連接線虛接等,請檢查蓄電池電壓和連接線是否牢固。
6、注意事項
◆ 系統(tǒng)在工作6~12個月時,應(yīng)定期檢查所有接線端是否松動,接頭是否氧化并擦拭機(jī)內(nèi)塵土。
◆ 系統(tǒng)在工作時會產(chǎn)生一定的熱量,安裝時一定要安裝在通風(fēng)較好的地方。
◆ 非專業(yè)人員,嚴(yán)禁打開柜體進(jìn)行檢查和維護(hù)。
四 、系統(tǒng)工作原理
1、系統(tǒng)工作原理方框圖
系統(tǒng)工作原理方框圖
五、教學(xué)研究及實訓(xùn)項目
5.1 主要實驗實訓(xùn)
實驗1、風(fēng)光互補(bǔ)實驗
實驗2、風(fēng)力發(fā)電實驗
實驗3、光伏發(fā)電實驗
實驗4、風(fēng)光互補(bǔ)控制器實驗
實驗5、蓄電池充放電實驗
實驗6、離網(wǎng)逆變器運行帶載實驗
5.2 太陽能電池板特性實驗系列
實驗1、太陽能電池板能量轉(zhuǎn)換實驗
實驗2、環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗
實驗3、太陽能電池光伏系統(tǒng)直接負(fù)載特性實驗
實驗4、太陽能控制器工作原理實驗
實驗5、反接保護(hù)實驗
實驗6,7太陽能控制器對蓄電池的過充、過放保護(hù)實驗
實驗8、夜間防反充實驗
實驗9、離網(wǎng)型逆變器工作原理實驗
實驗10、獨立光伏發(fā)電實驗
實驗11、電池板最大輸出功率計算實驗
實驗12、電池板轉(zhuǎn)換效率測量實驗
實驗13、開路電壓與相對光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系
實驗14、短路電流與相對光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系
實驗15、電池板P/V特性測試實驗
實驗16、電池板暗伏安特性測試
實驗17、組件輸出特性測試實驗
實驗18、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試
實驗19、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試
實驗20、電池光譜特性測試實驗
實驗21、電池板的串聯(lián)開路電壓測試實驗
實驗22、電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗
實驗23、電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗
實驗24、電池板的并聯(lián)短路電流測試實驗
實驗25、負(fù)載特性測試實驗
5.3 太陽能蓄電池控制器實驗系列
實驗1、太陽能蓄電池充電控制實驗
實驗2、控制器充放電保護(hù)實驗
實驗3、蓄電池電壓、電流測試實驗
實驗4、蓄電池電量估測實驗
實驗5、控制電池電流輸入、輸出實驗
實驗6、控制器環(huán)境溫度測量實驗
實驗7、控制器不控、時控輸出實驗
5.4  太陽能光伏逆變器實驗系列
實驗1、逆變器的工作原理分析實驗
實驗2、輸出電壓、電流測試實驗
實驗3、最大輸出功率的估算實驗
實驗4、過載或短路保護(hù)演示實驗
實驗5、輸入電壓防反接演示實驗
實驗6、輸入電壓范圍測試實驗
實驗7、轉(zhuǎn)換效率計算實驗
5.5  永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)運行過程與風(fēng)能量變換演示實驗
實驗1、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗
實驗2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗
實驗3、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實驗
實驗4、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
實驗5、風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗
實驗6、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電壓關(guān)系實驗
實驗7、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出電流關(guān)系實驗
實驗8、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸出頻率關(guān)系實驗
實驗9、風(fēng)速即轉(zhuǎn)速與出功率關(guān)系實驗

六、 風(fēng)光互補(bǔ)控制器操作及顯示說明
產(chǎn)品介紹
本款風(fēng)光互補(bǔ)控制器專為小型離網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計,外觀大方,操作方便,并能夠安全高效地控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏組件對蓄電池進(jìn)行充電。
功能特點
風(fēng)機(jī)過電流限制
本產(chǎn)品提供了風(fēng)機(jī)過電流限制,一旦風(fēng)機(jī)超過設(shè)定的上限電流,控制器自動啟動PWM智能卸載,從而保護(hù)風(fēng)機(jī)
蓄電池最大電流智能限流
客戶可以根據(jù)系統(tǒng)的實際情況,在控制器上手動設(shè)置當(dāng)前使用的蓄電池容量上限,控制器會根據(jù)客戶所設(shè)置的蓄電池容量上限,計算出充電電流上限(即蓄電池容量的0.3倍),從而對蓄電池進(jìn)行保護(hù)。
手動剎車功能
風(fēng)機(jī)充電開關(guān)功能
在控制器上用戶可以手動設(shè)置風(fēng)機(jī)充電的打開或關(guān)閉。
光伏充電開關(guān)功能
在控制器上用戶可以手動設(shè)置光伏充電的打開或關(guān)閉。
負(fù)載輸出開關(guān)功能
在控制器上用戶可以手動設(shè)置負(fù)載端的打開或關(guān)閉。
負(fù)載輸出有4種多樣化工作模式
負(fù)載輸出有升壓恒流源和降壓恒流源功能供用戶選擇
通訊功能
通過RS232或者RS485串口通信,實現(xiàn)計算機(jī)對整個系統(tǒng)的監(jiān)控以及對數(shù)據(jù)的存儲、分析和管理。通過串口升級程序,可以修改一些定制的功能。
通過串口支持上位機(jī)(計算機(jī))和下位機(jī)(控制器)同時對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
免費的綠色監(jiān)控軟件,無需安裝,操作方便。