- 产品用途：学校教学
- 名称：新能源教学实验设备
新能源发电教学实验室
前言
太阳能和风力发电是利用大自然的风和太阳光为主要资源，具有绿色,环保、低碳、不需资源分配等优点。在当今世界能源战略储备中，已经得到了最广泛的应用。
太阳能和风力发电的应用,主要有三种方式：A离网发电，B并网发电,C微网发电。并网发电也是目前全球最大规模利用太阳能和风能资源的主要方式。
我公司结合多年在新能源行业的研发和生产经验，针对技术职业学院、大学研究生、企业项目经理和技工培训的需求,而专门研制生产，主要推出太阳能和风力发电系统教学实训台。基本可以满足研究太阳能发电和风能发电扩展,和实际应用培训及对外宣传演示。
太阳能和风力发电教学实训系统主要分两部分，室外:光伏组件、阵列跟踪支架、避雷汇流箱、风力发电机、塔架、气象测试仪、围栏、室内:实训操作台、DC控制台、AC并网控制台、蓄电池柜、PC上位机软件等组成。
本产品是集成于，风力发电和光伏发电为一体的教学实训台。可完成光伏发电站、风力发电站、同步并网电源、离网电源的实验及教学演示。帮助学生理解风能、太阳能发电系统的基本原理，帮助学习研究系统工程实际开发和应用技能。
一、产品特点
1、系统集成了室内温/湿度，方阵温度，光照度，风速、风向等测量系统，让使用者操作起来更直观。
2、32位数字化DSP对同步电源并网及蓄电池充放电的过程，全部采用智能化方式控制。
3、主板控制方面采用了美国的单片机，MPPT控制，适时追踪光伏阵列的最大输出功率。
4、并网系统采用原装日本三菱智能功率IGBT模块（IPM）组装，同时具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电、温度补偿等功能。
5、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。
6、太阳能阵列追日跟踪系统可适应在教室内外科目全天候实验。
7、系统上的离网电源可以为用户提供交流220V纯正弦波交流电能。
8、学生可以通过自己连接各类跳线来进行系统优化组合，及给类负载的实验。
9、室外方阵支架和风机塔架，学生可自行拆装移动，提高动手技能。
一、5KW风光互补微网发电系统教学实训台
1、教学及研究实训项目
实验1、光伏阵列单元组成原理。
实验2、在不同天气和日照强度下光波对光伏转换效率的影响实验。
实验3、阵列低、中、高通过开关组合后能量变换实验。
实验4、风速即转速与与出功率关系实验
实验5、发电机转速与输出电流关系实验
实验6、逆变电源单元组成原理。
2、风光互补并网发电系统软件实验
◆ 直流电压VDC、直流电流A、输入功率KW
◆ 交流电压VDC、交流电流A、输出功率KW
◆ 系统功率测试曲线
3、光伏并网技术条件（单相输出）
◆光伏阵列输出电压 420VDC
◆光伏阵列输出功率 3KW
4、风力并网技术条件（单相输出）
◆风机输出功率 2KW
5、风机充电控制技术条件（单相输出）
◆风机输出电压 220VDC
◆风机输出功率 2KW
6、离网逆变控制技术条件（单相输出）
◆输出功率 1000W
◆输出电压 220VAC
二、光伏电源教学实训系统
1、教学及研究实训项目
实验1、光伏摸块单元组成原理。
实验2、太阳能光电池能量转换组合原理。
实验3、太阳能控制器过、欠电压保护实验。
实验4、太阳能控制器压保护实验。
实验5、逆变器逆变原理实验
实验6、并网逆变器输出欠、过压保护实验
2、光伏模块功率：5Wp*4块
3、电力蓄能单元
蓄电池组容量:12V/20Ah
4、控制单元
太阳能充放电控制器：工作电压12V 电流10A；
离网逆变电源：额定输入电压0.8V～17V、电流12A
同步逆变电源：直流输入电压12VDC,并网输出电压180～260VAC,
5、显示单元
直流电压电流表：光电池充电电压电流/蓄电池实际电压，相互切换；
交流电压电流表：逆变器输出电压电流；
5、负载单元
交流线性电阻负载：3～15～120W
直流模拟负载：12V/28W
6、发电系统软件实验（选配）
直流电压VDC、直流电流A、输入功率KW
交流电压VDC、交流电流A、输出功率KW
系统功率测试曲线
三、逆变器系统原理及应用实验箱
1、教学及研究实训项目
实验1、逆变器逆变原理实验（通过逆变器各测试点的测试）
实验2、逆变电源直流输入欠过电压保护实验。
实验3、逆变器输出过载保护实验
实验5、逆变器输出欠、过压实验
2、离网电源控制单元：系统根据实际的工作需要，通过开关单元的开和关，可实现对各类交流负载实现供电。
直流输入电压：12VDC
交流输出电压：220VAC交流输出功率：200W
3、AC/DC变换电源控制单元：系统根据实际的工作需要，通过开关电源单元的开和关，可实现对逆变电源实施直流输入供电。
交流输入电压：220VAC
直流输出电压：12VDC直流输出功率：300W
4、开关控制单元：所有系统内外单元的引线经隔离开关接至各自的端子上，在工作过程中，一旦发生漏电、短路、过流、过热情况，开关自动断开电源，起到保护仪器仪表和人身的安全。
5、显示单元：交流电压、交流电流、交流功率、设备工作温度。
四、太阳能光伏发电应用平台
1、教学及研究实训项目
实验1、光伏阵列单元组成原理。
实验2、在不同天气和日照强度下光波对光伏转换效率的影响实验。
实验3、太阳能控制器欠压过压保护实验。
实验4、逆变器逆变原理实验（通过逆变器各测试点的测试）
实验5、逆变器输出过载保护实验
实验6、逆变器输出欠、过压保护实验
2、发电单元
光伏模块功率：150Wp
光伏模块输出工作电压：17.5VDC/70VDC
3、光电池支架跟踪单元
系统供电电压：12VDC。
跟踪范围：水平回转360度，仰角180度，跟踪精度0.5°自动跟踪、自动复位。
4、电力蓄能单元
蓄电池工作电压：12V
蓄电池组容量:80Ah
5、控制单元
太阳能充放电控制器：工作电压12V 电流10～15A；
直流负载实验：3.3VDC、5VDC、9VDC、12VDC。
正弦波逆变器：额定输入电压0.8V～17V、电流12A ； 额定输出电压220VAC±10%，额定输出功率300W。
6、显示单元
直流电压电流表：光电池充电电压，电流/蓄电池实际电压，相互切换；
交流电压表电流：逆变器输出电压，电流；
7、负载单元
交流线性电阻负载：3～15～120W
直流模拟负载：12V/28WLED路灯板
8、监控软件 （选配）
显示内容：蓄电池电压、光伏电压、光伏电流、光伏功率，能量模拟图。
五、离网风光互补发电系统教学实训台
1、教学及研究实训项目
风速即转速与与出功率关系实验
发电机转速与输出电流关系实验
发电机转速与输出电压频率关系实验
光伏摸块单元组成原理。
在不同天气和日照强度下光波对光伏转换效率的影响实验。
2、发电单元
风洞调速范围：0～13 m/s，功率3KW
风力发电机额定输出充电电压：12～24VDC，功率：300W
光伏模块功率：20Wp*4块，光伏模块输出工作电压：17.5～70VDC.
3、充电单元
工作电压：12～48VDC，充电功率：400W
4、电力蓄能单元（机内）
蓄电池组容量:65Ah
5、离网逆变模块(机内）直流输入电压：10.5V～48VDC，额定蔬出功率：300W，输出电压：220VAC
6、控制单元
风光互补智能控制器（室内），风速传感器：0-60m/s（室内）
转速传感器：0～5000 风力发电机转速检测显示（室内）
7、负载单元
交流线性电阻负载：3～15～120W
直流模拟负载：12V/28WLED路灯板
8、显示单元
风机/光电池输出电压，电流表
并网逆变输出电压，电流表
负载实验电压，电流表
9、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。
六、光伏发电系统集成教学演示系统
一、太阳能离网电站大功率照明单元系统集成。
1、太阳能离网LED路灯照明单元系统集成。
2、太阳能离网电站单元工作过程：太阳能电池方阵汇流箱 通用充放电控制器 蓄电池 逆变控制器交直流电器负载
3、太阳能离网路灯单元工作过程：太阳能电池子阵多功能充放电控制器 蓄电池组 恒流模块 LED直流电器负载
二、太阳能微网系统控制变换过程演示
1、太阳能微网电站大功率供电单元系统集成。
2、太阳能高压并网电站单元工作过程：太阳能电池方阵 汇流箱 同步逆变电源 公共高低压电力网
3、太阳能低压并网电站单元工作过程：太阳能电池方阵汇流箱 通用充放电控制器 蓄电池组 同步逆变电源 公共低压电力网
4、太阳能离网电站单元工作过程：太阳能电池方阵汇流箱 通用充放电控制器 蓄电池组 逆变电源交流电器负载
三、太阳能LED光源系统变换过程演示
1、太阳能LED光源单元系统集成。
2、太阳能交通信号灯单元工作过程：太阳能电池子阵多功能充放电控制器 蓄电池组信号灯单元控制器LED光源板
3、太阳能LED灯泡照明单元工作过程：太阳能电池子阵通用充放电控制器 蓄电池组LED灯泡
4、太阳能LED灯板照明单元工作过程：太阳能电池子阵多功能充放电控制器 蓄电池组 恒流模块LED灯板1输出＋LED灯板2输出
七、燃料电池教学实验平台
1、教学研究实训项目
实验1燃料电池能量转换原理
实验2操作条件对燃料电池效能的影响
实验3燃料电池驱动变阻箱负载实验
实验4燃料电池驱动白炽灯实验实验
实验5燃料电池驱动电机实验
实验6燃料电池移动设备供电实验
2、发电单元
自吸式燃料电池堆：电池功率为50w；电压22VDC；
金属氢化物氢瓶：贮氢容量（ 20℃）： 500L放氢流速（ 20℃）： >5L/min放氢压力（ 20℃）： ≥0.3MPa
3、监控仪表：电流表：用来测量燃料电池输出总电流。电压表：用来测量燃料电池输出电压。功率表：分别用来测量线性负载，感性负载，阻性负载的功率；计时器：主要用来累计氢瓶使用时间，以便准时充气。温度表：用来反映环境温度。
4、按钮：1号按钮，分别用来控制仪表供电、电堆输出、负载通断；2号按钮，控制3组LED灯，根据负载的要求选择1组、2组或3组LED灯。
5、线性负载：阻值变换范围为0～99.9欧姆，阻值最小变化值为0.1欧姆；最大可承受功率为50W。感性负载：是一个额定电压为12V,转速为340r/min的直流电机（带动车轮）。阻性负载：是一个由LED灯组成的阵列，分为红，黄，绿三块，每块额定电压12V，总功率为20W左右。使用时分别按下各LED灯组小按钮，可以点亮各LED灯组，可根据功率配合使用。
6、DC/DC：将燃料电池发出的直流电转换为12V±5％的直流电压，为负载和其他DC/DC供电。将12V直流电压转换为9V±5％的直流电压，给电流表、电压表、功率表及计时器供电。
7、红外测温仪：用来测量电堆温度，测量范围-50℃-280℃。
8、燃料电池控制器：用来作为控制电能的输出和关闭。
八、2200W风光互补发电实验系统
1、教学及研究实训项目
实验1、太阳能光电池能量转换组合原理。
实验2、阵列汇流与防雷接地原理。
实验3、在不同天气和日照强度下光波对光伏转换效率的影响实验。
实验4、光感仪和风速传感仪各自作用实效实验。
实验5、风速即转速与与出功率关系实验
实验6、逆变电源单元组成原理
实验7、逆变电源直流输入欠电压和过压控制实验。
2、发电单源技术条件（单相输出）
光伏阵列输出功率 1KW，
风机输出电压 12VDC，
风机最大输出功率 1.2KW，
泄荷器:开始卸载电流25A,PWM卸载控制风机限流,风机自动刹车和手动刹车.
显示方式LCD（液晶屏显示）
显示内容 蓄电池电压、风机电压、风机电流、风机功率
3、逆变控制技术条件（单相输出）
蓄电池额定电压 12V
输出功率 1200W
输出电压 220VAC
输出波形 纯正弦波
显示方式LCD（液晶屏显示）
4、 演示台显示单元
单独显示：风速LED显示、风向日期LCD显示、风机限流卸荷LED指示、通道1-2-3/LED-（交流输出）指示。
交直流屏显示单元；通用1套3位切换显示：方阵1-2-3（1000W）：电压、电流，风机1-2-3（1200W）：电压、电流。逆变输出显示：交流电压、交流电流
单独显示：DC/DC充电电流，蓄电池电压，离网逆变器输出电压，离网逆变器输出电流。
5、监控单元：配置光伏系统多机版监控软件，采用RS485通讯方式，可以实时获取所有风力发电和太阳能发电的运行参数和工作数据。
九、1000W光伏并网发电系统教学实训台
1、教学及研究实训项目
实验1、太阳能光电池能量转换组合原理。
实验2、阵列电子最大功率跟踪器原理。
实验3、最大功率跟踪器与光伏转换提效实验。
实验4、在不同天气和日照强度下光波对光伏转换效率的影响实验。
实验5、阵列低、中、高通过开关组合后能量变换实验。
实验6、光感仪和风速传感仪各自作用实效实验。
实验7、同步电源单元组成原理。
实验8、逆变电源输出功率与光伏能量变换的实验。
实验9、逆变器并入的电网供电中断，逆变器应在2s内停止向电网供电，同时发出警示信号的防孤岛效应保护试验。
实验10、晴天，多云，阴雨天情况下逆变电源输出交流电的波形、谐波含有率、功率因素的比较实验。
2、运行技术条件（单相输出）
光伏阵列输出电压180～400VDC并网输出电压180～260VAC最大功率跟踪200～400VDC
3、光伏阵列单元：在院区修建约8平方米的平台，安装支架，铺设总峰值功率为0.6～1kW的光伏阵列。
4、逆变控制单元：系统根据实验的需要，通过开关单元的开和关，最多可以实现 3台不同型号和产地的并网逆变器同时运行。
5、开关控制单元：所有系统内外单元的引线经隔离开关接至各自的跳线端子上，在实验过程中，一旦发生漏电、短路、过流、过热情况，开关自动断开电源。
6、方阵连接单元：示意接线面板上,最小单元的引线经隔离开关接至各自的跳线端子，根据实验的需要，可以用跳线自由地组合成不同开路电压200～400VDC ，峰值功率500～1000W的系统。
7、显示单元：方阵电压、电流。逆向交流电压、电流、频率、功率。正向交流电压、电流、频率。设备工作温度、电池方阵温度、实验室温度和湿度、实验记时时钟、逆向电量计量、正向电量计量。
8、并网监控单元：本系统采用高性能工业控制PC机作为系统的监控主机，配置光伏并网系统多机版监控软件，采用RS485通讯方式，可以实时获取所有并网逆变器的运行参数和工作数据。
十、基本型太阳能教学实验台
1、教学及研究实训项目
实验1、太阳能电池发电原理实验
实验2、太阳能光电板能量转换实验
实验3、环境对光电转换影响实验
实验4、太阳能电池光电系统直接负载实验
实验5、光电型控制单元工作原理实验
实验6、光电型控制单元充放电保护实验
实验7、用户型太阳能发电和利用实验
实验8、用户型控制单元充放电保护实验
实验9、太阳能系统电器负载实验
实验10、太阳能电池基本特性测试实验
实验11、外部扩充DC转AC外接电器实验
实验12、单晶太阳能电池I-V特性曲线实验
2、实训运行技术条件
系统最大电压：21.5V
系统最大电流：2A
系统最大功率：25W
2、1、光电型控制器：
额定电压：12V，额定电流为10A，负载为100W以下的12V直流负载，控制单元一通道为光控输出，另一通道为多类定时输出。
2、2、户用型控制器：
额定电压：12V，最大光电电池功率：60W， 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、温度补偿、光控开关。
3、显示仪表：电流表、电压表、温度表、计时表。
4、负载：风扇功率3W， 交通灯功率3W， LED灯3W。蜂鸣器3W，马达3W，
6、蓄电池：，额定电压：12V，额定容量(20hr) ：3.3Ah，充电方法（恒压），循环︰最大充电电流为825mA
7、电阻器：可变电阻，电阻值调整范围为0～1kΩ， DC/DC：5个DC/DC电源模块，支持外接PC计算机量测太阳能电池I-V特性曲线。
8、系统外形尺寸；长1100×宽780×厚120（㎜）平脚40×40×500（㎜）附滚轮方便推动至户外教学。
9、太阳能电池调节铝合金支架：最高工作高度1695㎜，最低工作高度455㎜，承载8㎏，净重1.8㎏，最大管径26㎜，收缩高度620㎜
十一、太阳能光热教学实验平台
1、教学及研究实训项目
实验1、太阳能集热能量转换原理。
实验2、太阳能集热管特性测试。
实验3、环境对光热转换的影响。
实验4、太阳能热水器功能实训。
实验5、环境风速对集热性的影响。
实验6、太阳能灶的集热实训。
实验7、太阳能热水系统管路连接实训。实验8、太阳能热水器的应用的原理。实验9、太阳能灶自动跟踪工作原理。
实验10、平板型集热器的工作原理。实验11、真空管型与平板型集热器的性能对比实验。
2、实训运行技术条件（室外）
2、1、集热单元:真空多管式集热器、多平方板式集热器。
2、2、能量数据单元:太阳光波采集环、风速采集器、水温采集器、太阳光波位移度。
2、3、管道输送单元：上供水管道、均衡管道、下水管道、排气管道。
2、4、供电管理单元：加热带配电、水循环泵、温度、水位、加热、停止。
2、5、软件管理单元：实时显示各路数据、太阳辐照量的曲线图。
3、产品特点及功能
3、1、系统功能配置完善，模块化设计，以各实验台为单元灵活组配。所采用的太阳热水器、集热器，真空管，集热管等均与现场应用中样，可使学生深刻理解太阳能光热系统的现场应用。3、2、实验台实用价值强，整个实训装置的各个部分是完全独立的，学生在实训过程中可完全根据自己对太阳能光热系统应用的理解自己动手连接。3、3、太阳能集热系统性控制系统，可完成对时间（真太阳时间），太阳辐射（瞬时功率，日累计量），温度（环境温度，各路水温），风速，流量等指标的测试，热性能推荐混水法测试）完成对太阳能热水器热性能(得热量+热损)和空晒、闷晒等指标的测试。3、4、标准RS232通讯接口与管理微机有线连接（增加驱动器通讯距离达200米），实时传送采集数据，并可下载数据存入微机
十二、风光互补路灯实验系统
1、教学及研究实训项目
实验1、光伏摸块单元组成原理。
实验2、太阳能光电池能量转换组合原理。
实验3、在不同天气和日照强度下光波对光伏转换效率的影响实验。
实验4、在不同季节太阳运轨变换下对光伏能量转换的影响实验。
实验5、在不同季节环境温度变换下对光伏能量转换的影响实验。
2、2、系统控制运行过程演示和实验
实验1、太阳能控制器欠压保护实验。
实验2、太阳能控制器充电过压保护实验。
实验3、太阳能控制器充电温度补偿实验。
实验4、模拟的太阳能路灯系统实验（手动开＋手动关、光控开＋光控关、光控开＋时控关）
3、实训系统运行技术条件（单相输出）
3、1、发电单元：
A太阳能：电池板功率：120W、太阳能电池输出工作电压：35VDC、太阳能电池开路输出电压：42VDC、太阳能电池输出工作电流：5A。
B风能：风力发电机功率：400W、风力发电机输出电压：24VDC、大风电子刹车和手动刹车
3、2、电力蓄能部分：蓄电池类型：免维护胶体蓄电池、蓄电池组容量:24V/120Ah。
3、3、控制部分
风光互补充放电控制器：工作电压24V 电流10A；三种输出模式：手动开＋手动关、光控开＋光控关、光控开＋时控关。
LED恒流驱动：工作电压10-28V；输出功率60W±5W
工作环境：-20℃～50℃、≤85%RH
3、4、光源部分
光源功率：60×1W
工作电流：2.5A
功率因数：п0.95
防护等级：IP65
光 通 量: 7200Lm
