（實訓教學示范設備）

一、概述： 
　　　太陽能風光互補發(fā)電系統(tǒng)實驗臺既可以作為教師和學生科研開發(fā)的硬件平臺；又可以用于培訓從事光伏發(fā)電工作的人員，主要演示太陽能發(fā)電的原理及組成構(gòu)件，指導學生操作太陽能與風力發(fā)電的每一個項執(zhí)行過程。同時也展示了發(fā)電的應用效果，適合各大高校使用。

二、系統(tǒng)特點 
1.新穎性：以前沿技術(shù)為導向，與實驗相結(jié)合。 
2.開放性：開放式設計，用戶可以利用裝置資源進行二次設計。 
3.實用性：采用準實物設計。
三、試驗項目 
1.太陽能光伏板能量轉(zhuǎn)換實驗 
2.環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗 
3.太陽能電池光伏系統(tǒng)直接負載特性實驗 
4.太陽能控制器工作原理實驗 
5.接反保護實驗 
6.太陽能控制器對蓄電池的過充保護實驗 
7.太陽能控制器對蓄電池的過放保護實驗 
8.夜間防反充實驗 
9.離網(wǎng)型逆變器工作原理實驗 
10.獨立光伏發(fā)電實驗 
11.并網(wǎng)型逆變器工作原理實驗 
12.光伏并網(wǎng)實驗(演示：孤島效應、逆變器效率)
13.風力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗(啟動,保護,運行等參數(shù))
四、設備組成及指標 
1.實驗操作臺：操作臺為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結(jié)構(gòu)堅固，臺面上方有實驗屏及電源箱，可用來放置實驗模塊并提供實驗所需各種電源；臺面下有抽屜和柜門，可用來放置工具、模塊等。 
2.太陽能電池組：太陽能電池組是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值*高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。具體參數(shù)如下： 
★峰值功率： 15W； 
★*大功率電壓：17.5V； 
★*大功率電流：1.95A； 
★開路電壓：22V； 
★短路電流：2.2A； 
★安裝尺寸：322×322×18mm。
3.太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。具體功能如下： 
★使用單片機和專用軟件，實現(xiàn)智能控制，自動識別24V系統(tǒng)。 
★采用串聯(lián)式PWM充電控制方式，使充電回路的電壓損失較原二極管充電方式降低一半，充電效率較非PWM高3－6%;過放恢復的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式有利于提高蓄電池壽命。 
★多種保護功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護、太陽能電池組件短路保護，具有自動恢的輸出過流保護功能，輸出短路保護功能。 
★具有豐富的工作模式，如光控，光控＋延時，通用控制等模式。具有直流輸出或0.5Hz頻閃輸出2種輸出選擇，頻閃輸出特別適用于LED交通警示燈等。在頻閃輸出模式，負載可以使用感性負載。 
★浮充電溫度補償功能。 
★使用了數(shù)字LED顯示及設置，一鍵式操作即可完成所有設置，方便直觀。4.蓄電池：一般為鉛酸電池，其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。具有如下特點： 
★自放電率低； 
★使用壽命長； 
★深放電能力強； 
★充電效率高； 
★工作溫度范圍寬。 
5.離網(wǎng)逆變器：太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。為正弦波逆變器，具體功能參數(shù)如下： 
★尺寸：200×420×400㎜； 
★純正弦波輸出(失真率<4%)； 
★輸入輸出完全隔離設計； 
★能快速并行啟動電容、電感負載； 
★三色指示燈顯示，輸入電壓,輸出電壓，負載水準和故障情形； 
★負載控制風扇冷卻； 
★過壓/欠壓/短路/過載/超溫保護。 
6.負載：包括直流負載和交流負載。直流負載包括：LED燈，風機等；交流負載包括：節(jié)能燈和交流電機等。 
7.并網(wǎng)逆變器：在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中，并網(wǎng)逆變器是核心部分。該并網(wǎng)逆變器具有DC－DC和DC－AC兩級能量變換結(jié)構(gòu)。DC－DC變換環(huán)節(jié)調(diào)整光伏陣列的工作點使其跟蹤*大功率點；DC－AC逆變環(huán)節(jié)主要使輸出電流與電網(wǎng)電壓同相位，同時獲得單位功率因數(shù),可以將逆變后的交流220V直接接入所在位置的電網(wǎng)中,電功率表計量進入電網(wǎng)的電功率值,并演示孤島效應, 根據(jù)記錄的功率值計算系統(tǒng)逆變器效率。 
8.監(jiān)測儀表： 
★數(shù)字直流電流表：5A；3位半； 
★數(shù)字直流電壓表：200/400V；3位半；注：直流電流電壓表在同一模塊中； 
★數(shù)字交流電流表：5A；3位半； 
★數(shù)字交流電壓表：200/400V；3位半；注：交流電流電壓表在同一模塊中。 
9.人工光源：模擬太陽發(fā)出500W的直射光，光譜范圍：(300納米-----3000納米),光強度連續(xù)可調(diào)（0---500W），照射角度兩維方向（左右：0---360度，上下0---90度）連續(xù)可調(diào)電壓：220伏，功率：500瓦。 
10.模擬風力發(fā)電機：由于實驗室風力較弱，普通風力發(fā)電機無法正常工作，為此我公司開發(fā)出一種實驗室專用風力發(fā)電機，在弱風下風力發(fā)電機工作,即可對12伏電池充滿電，并模擬出風力發(fā)電機的運行狀態(tài)。發(fā)電電壓：直流：0---18伏  功率：0---20W。 
11.風機: 在室內(nèi)模擬自然風發(fā)出0—20米/秒(0---6級)強風  風速連續(xù)可調(diào)（0—20米/秒）,   方向:水平,  電壓：220伏，功率：350瓦。

五、ZY-JX06型太陽能風光互補發(fā)電系統(tǒng)實驗臺基本配置及報價

序號	名          稱	數(shù)量	單位
1	太陽能電池板	1	臺
2	離網(wǎng)逆變器	1	臺
3	并網(wǎng)逆變器	1	臺
4	太陽能控制器	1	臺
5	蓄電池	2	只
6	直流負載（LED顯示與風機）	1	套
7	交流負載（交流單相電機與燈泡負載）	1	套
8	數(shù)字式交直流電壓電流表	6	只
9	人造光源	1	臺
10	實驗臺（1.6m×1.6m×1.2m）噴塑	1	臺
11	按鍵，開關(guān)模塊	2	塊
12	雙路穩(wěn)壓電源	1	臺
13	風力發(fā)電機模型	1	臺
14	人工風源	1	臺

六、教學實驗內(nèi)容
實驗一  太陽能光伏板能量轉(zhuǎn)換實驗 
負載LED燈，觀察加電流/電壓表 
實驗二  環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗 
用可調(diào)電阻控制燈光,讓燈光的亮暗變化看電流電壓的變化 
實驗三  太陽能電池光伏系統(tǒng)直接負載特性實驗 
在離網(wǎng)逆變器后接LED燈泡,風扇,收音機等簡單的用電器（同實驗一） 
實驗四  太陽能控制器工作原理實驗 
光控，時控，感應開關(guān)，過充過放 
實驗五  接反保護實驗 
將太陽能板正負極接反，觀察電流表顯示值 
實驗六  太陽能控制器對蓄電池的過充保護實驗 
用開關(guān)切換,電池電壓升壓達到控制器保護電壓,串聯(lián)電流表,顯示電流值是否保護 
實驗七  太陽能控制器對蓄電池的過放保護實驗 
用開關(guān)切換,給低電壓達到控制器保護電壓,串聯(lián)電流表,顯示電流值是否保護 
實驗八  夜間防反充實驗 
用SC雙向指針電流表,將太陽能板用黑布遮住,關(guān)掉模擬陽光,看是否有電流通過 
實驗九  離網(wǎng)型逆變器工作原理實驗 
連接太陽能發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)配件，逆變器輸出220VAC，添加交流負載（詳見離網(wǎng)型逆變器逆變器工作原理圖） 
實驗十  獨立光伏發(fā)電實驗 
連接太陽能發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)配件，逆變器輸出220VAC，添加交流負載 
實驗十一  并網(wǎng)型逆變器工作原理實驗 
連接太陽能發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)配件，逆變器輸出220VAC，輸出斷串聯(lián)功率表，可以顯示輸出電網(wǎng)功率（詳見并網(wǎng)型逆變器工作原理圖）
實驗十二  光伏并網(wǎng)實驗 
連接太陽能發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)配件，逆變器輸出220VAC，輸出斷串聯(lián)功率表，可以顯示輸出電網(wǎng)功率（詳見并網(wǎng)型逆變器工作原理圖） 
實驗十三  能體現(xiàn)出風光互補功能 
開啟模擬風機，使風力發(fā)電機處于發(fā)電工作狀態(tài)，與太陽能發(fā)電同時為蓄電池充電,風光充電切換、風機保護。