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一、發(fā)電站簡介
結(jié)合智能電網(wǎng)交互理念與學(xué)院辦學(xué)特色，搭建微型模擬風(fēng)光混合小型實訓(xùn)發(fā)臺，設(shè)風(fēng)力發(fā)電機，可以發(fā)電存入儲能系統(tǒng)；設(shè)置光伏板，光伏發(fā)電存入儲能系統(tǒng)。儲能經(jīng)過逆變DC/AC轉(zhuǎn)化供電給模擬負載電器；電瓶電壓低時候自動切入電網(wǎng)電源為模擬負載供電。
（一）風(fēng)力發(fā)電部分實現(xiàn)需求
風(fēng)機發(fā)出電經(jīng)過控制器穩(wěn)定電壓給蓄電池充電?？梢詸z測到實時環(huán)境溫度，風(fēng)速、 發(fā)電機轉(zhuǎn)速，電瓶電壓。上位機可以實時顯示風(fēng)速（帶風(fēng)速檢測功能控制器）、轉(zhuǎn)速（帶轉(zhuǎn)速檢測功能控制器）、蓄電池電壓、風(fēng)機電壓、風(fēng)機電流、風(fēng)機功率、發(fā)電量等數(shù)據(jù)。發(fā)電機發(fā)出電流電壓在監(jiān)控面板實時顯示。整個連接電路配備完整的電路圖。蓄電池充滿電之后風(fēng)機自動卸荷。
（二）光伏發(fā)電部分實現(xiàn)需求
實時采集光伏輸出電壓及電流?？蓪崿F(xiàn)尋光功能與旋轉(zhuǎn)。
數(shù)據(jù)顯示:
可實現(xiàn)風(fēng)機狀態(tài)，太陽能發(fā)電狀態(tài)  可采集到信號并實時，顯示屏顯示內(nèi)容包括：風(fēng)機電壓、風(fēng)機電流、風(fēng)機功率、風(fēng)機累計發(fā)電量、帶轉(zhuǎn)速功能時可顯示風(fēng)機轉(zhuǎn)速等。光伏控制：太陽能電壓、太陽能電流、太陽能功率、太陽能日累計發(fā)電量等。
二 、 其主要組成部分如下：
太陽能光伏板：采用晶硅電池片制造；組件功率：≥330W；  組件轉(zhuǎn)化率≥17%；制造工藝成熟，不受材料限制；迎風(fēng)壓強＞2400Pa；絕緣強度DC3500V，1min；邊框接地電阻＜1Ω；2年內(nèi)衰減率小于3.2%，10年內(nèi)是衰減率小于10%；受惡劣天氣（風(fēng)沙、雨雪）影響較小，具備弱光發(fā)電性能；組件壽命不少于25年；組件具備一定的扛雷、雨、風(fēng)、冰雹、防火和抗震等抗擊自然災(zāi)害的能力 電池板故障或壽命期后有更換條件并且不影響設(shè)備結(jié)構(gòu)； 電池板與線纜的連接采用接插件，連接牢固、可靠，并能防潮、防水和抗老化能力，接插件使用壽命與電池主體相同。
（二）自動尋光跟蹤系統(tǒng)：1、根據(jù)當?shù)氐慕?jīng)度、緯度、時間及程序自動計算出任意時刻太陽的運動軌跡與所在地點的方位角與高度角。2、在跟蹤階段，控制系統(tǒng)根據(jù)跟蹤范圍自動發(fā)出指令，控制電動執(zhí)行機構(gòu)的運行，每隔一段時間調(diào)整一次跟蹤角度，以使光伏組件始終對準當前太陽所處的位置。3、在氣象惡劣條件下,上位機通信系統(tǒng)告知控制系統(tǒng)有大風(fēng)天氣，發(fā)出指令，控制系統(tǒng)推動電機、支架做出相應(yīng)動作規(guī)避惡劣天氣。4、在太陽高度角度較低的非跟蹤階段，為規(guī)避支架的陰影遮擋，系統(tǒng)進入反陰影跟蹤階段。整個控制過程均為全自動運行，無需人工干預(yù)（系統(tǒng)在“AUTO”模式運行)。5、電器特性：（1）供電電壓：220v  （2）消耗功率≤5W（3）消耗電流 ≤0.03A  6、通訊方式：（1）有線（2）設(shè)置端口 RS4857、控制系統(tǒng)參數(shù)：（1）控制形式 芯片（2）控制方式 天文算法+位置反饋（3）保護形式 三重（軟、硬限位、過流）8、傳感器接口：（1）角度傳感器 0~360°（2）電流傳感器 0~20A 9、（1）跟蹤精度 ±1°（2）跟蹤角度 ±65°10、支持跟蹤器類型：(1) 平單軸 (2) 斜單軸11、日均能耗 ≤0.5 度 12、 協(xié)議類型 ：總線 13、14、有線通信距離 600m 15、工作溫度 -40℃~80℃ 16、 防護等級 IP65 17、正常工作風(fēng)壓 18M/S 以內(nèi) 18、具備大風(fēng)保護 19、驅(qū)動模式：直流24V/12v
（三）  光伏控制器（根據(jù)施工條件）：1、DC自適應(yīng)2、最大充電電流 80A 3、主要功能;標準串口；4、工作溫度：-40℃～55℃；5、使用海拔（m）：≤5500；6、控制損耗：不超過額定充電電流的1%；充放電回路壓降：不超過系統(tǒng)額定電壓的5%；7、額定電壓（VDC）：≥24V（最終適應(yīng)系統(tǒng)）；8、過充保護功能：蓄電池端輸出電壓大于系統(tǒng)安全電壓，可自動停止充電組件
 （四） 逆變器：適合風(fēng)力、光伏和風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的離網(wǎng)逆變器 智能化、功能化設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，功能強大 完善的保護和報警功能， 采用工頻變壓器，空載損耗低，，隔離方式：工頻隔離，空載電流：≤1.3A    環(huán)境溫度：-20C+40°C，環(huán)境濕度：59%~95%,無凝露，噪音：<60dB，冷卻方式：風(fēng)冷，防護等級：IP20
（五）匯流裝置：該模塊主要功能與特性：阻燃外殼防塵防水匯流箱 1000v 4進1出 簡化太陽能板和逆變器之間的物理鏈接線，每組光伏故障檢修易于維護  ，從而減少設(shè)備的故障，減少運維的成本，增加系統(tǒng)的安全。匯流多個逆變器的輸出電流，同時保護逆變器免受到來自交流并網(wǎng)側(cè)/負載的危害，作為逆變器輸出斷開點，提高系統(tǒng)的安全性
（六）控制電箱裝置：不小于300*300*170mm 冷軋鋼板 厚度0.6mm 含有鎖 空開2p  電壓 230/400V   電流 16A 材質(zhì) PC阻燃 功能 短路保護/過載保護/控制隔離 認證 3C 24v變壓器裝置。調(diào)制方式：脈沖調(diào)頻調(diào)寬式
調(diào)節(jié)電壓：12v24v      連接方式:接線   電壓調(diào)整率；86%        負載調(diào)整率：12%           防護等級：IP20（添加） 電源相數(shù)：2  外形尺寸：7X8   輸出電流：12A   類型：AC/DC電源
（七）風(fēng)力發(fā)電機：
額定功率：300(W)，2）額定電壓：≥12(V)5）啟動風(fēng)速：2.5(m/s)6）額定風(fēng)速：9.6(m/s)7）安全風(fēng)速：35(m/s) 工作形式：永磁同步發(fā)電機
動力控制系統(tǒng),為系統(tǒng)發(fā)電提供原動力。它由電動機、調(diào)速系統(tǒng)和控制系統(tǒng)構(gòu)成。
水平軸風(fēng)力發(fā)電機將風(fēng)能先轉(zhuǎn)換為機械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)出電能加以使用。約3M/s的微風(fēng)速度（微風(fēng)的程度），便可以發(fā)電。有效的工作風(fēng)速范圍在3M/s--15M/s。風(fēng)葉采用高強度復(fù)合材料，強度高，韌性好，防紫外線，防腐蝕，抗大風(fēng)。產(chǎn)品特點：
1、設(shè)計為便攜型，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠。2、運轉(zhuǎn)時噪音小，發(fā)電量足，效率高。3、風(fēng)葉采用高強度復(fù)合材料，強度高，韌性好，防紫外線，防腐蝕，抗大風(fēng)，具有良好的氣動性能。4、模具一次性壓鑄成形，重量誤差小，生產(chǎn)效率高。5、電機使用耐用軸承，工作效率高、耐磨、耐用，設(shè)計壽命可達15年。6、 采用H級耐高溫漆包線，可耐溫180℃7、磁鐵使用稀土釹鐵硼磁鐵，效率高且自重輕，耗能少，輸出功率大。8、本風(fēng)力發(fā)電機具有免維護、壽命長等特點。
（八）．風(fēng)機小型塔架：安裝風(fēng)力發(fā)電機，該塔架適用于小型風(fēng)力發(fā)電機的傳統(tǒng)型塔架，鋼管表面采用熱鍍鋅處理，防銹、防腐蝕。相較于其他形式塔架價格低廉、運輸方便、安裝簡單。
（九）氣象裝置：誤差 ±0.2C(25℃) 0.1℃。濕度：0~100%RH，3%RH(10%~90%) 0.1%RH
（十）風(fēng)速傳感控制：風(fēng)速檢測裝置為 RS485 傳感器采用總線式，專門用以監(jiān)測風(fēng)速的檢測儀器能夠連續(xù)監(jiān)測風(fēng)速并遠程顯示，同時將風(fēng)速轉(zhuǎn)換成電信號傳輸給關(guān)聯(lián)設(shè)備。風(fēng)速傳感器采用復(fù)合材料，使用特種模具精密壓鑄工藝，尺寸公差甚小表面精度甚高，內(nèi)部電路均經(jīng)過防護處理，整個傳感器具有很高的強度、耐候性、防腐蝕和防水性。具有良好的防腐、防侵蝕性能，具有反向保護，限流保護電路，固態(tài)結(jié)構(gòu)，無可動部件，可靠性高 使用壽命長能夠保證儀器長期使用。
產(chǎn)品特點：
測量精度高，量程寬，穩(wěn)定性能好；采用防護設(shè)計，防護等級高達 IP65；具有極可靠的抗電磁干擾能力；信號傳輸距離長，抗外界干擾能力強；防電磁干擾處理；采用底部出線方式、完全杜絕航空插頭橡膠墊老化問題。
參數(shù)描述
供電電壓 DC 9～24V；啟動風(fēng)速 0.2m/s；量程 0～60m/s；分辨率 0.1m/s；系統(tǒng)誤差 ±3%；信號輸出方式 RS485；耗電<1W；工作環(huán)境 -20～55℃,相對濕度 35～8
 (十一) 風(fēng)機卸荷控制：裝置：在用電量小或無用電狀態(tài)下，為防止蓄電池過充，造成蓄電池鼓包、變形甚至爆炸，通過卸荷裝置把多余的電卸荷掉，實現(xiàn)系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行
（十二）儲能柜：金屬部分進行過特殊防腐處理，柜體具有足夠的機械強度，保證元件安裝后及操作時無搖晃、不變形。通過抗震實驗、搖擺實驗和內(nèi)部燃弧實驗。開門靈活、方便。柜門離地2.5mm厚的安裝板，使得安裝板強度更大，也便于搬運。易于導(dǎo)入電纜，易于開孔進線。柜內(nèi)堅固的長方形框架不但可以加強前門的強度，還可以用來固定安裝電器元件，可換裝柜門。
（十三）儲能電池單元：膠體鉛酸蓄電池組12V 200AH或12V 150AH，電池組采用2--4塊鉛酸電池，電池管理系統(tǒng)及與其相連的功率變換系統(tǒng)組成的儲能系統(tǒng)。 風(fēng)力，光伏組件陣列利用太陽能及風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能,然后對電池組充電,通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電對負載進行供電。
采用膠體鉛酸蓄電池具有：
循環(huán)性能優(yōu)異，是最理想的用于循環(huán)使用的電池。
深放電后充電速度快、效率高，恢復(fù)性能優(yōu)異。
可應(yīng)用于深循環(huán)用途，有利于減輕系統(tǒng)重量。
屬于“富液”式電池，不會發(fā)生電池干涸現(xiàn)象。
熱阻低、熱容量大，工作溫度范圍寬：-20℃~+50℃下均可正常使用。
極板耐硫化，可以長期在充電不足的情況下持續(xù)運行，更適合長時間小電流持續(xù)放電?？煽啃院茫褂脡勖L。無泄漏，使用更加安全可靠。 膠體電解液無流動性，在電池內(nèi)部不會產(chǎn)生分層現(xiàn)象。無需均衡充電，供電不穩(wěn)定的場合。 該蓄電池優(yōu)異的設(shè)計與選材確保其可在低溫環(huán)境中長期穩(wěn)定工作而不會遭到破壞。膠體電池特殊的凝膠電解質(zhì)配方極大的提高了電池在酷寒條件 下的使用性能。經(jīng)實際使用測試，在最低溫度達-46℃的極端低溫條件下，膠體蓄電池的 有效容量比普通密封鉛酸電池高 2環(huán)境條件：良好 環(huán)境溫度：－50℃～＋85℃ 相對濕度：≤95％
海拔高度：6500 米
（十四）風(fēng)機控制輸出；額定輸入電壓  48V輸入電壓范圍0~64Vdc   額定輸入電流42A  充電參數(shù)
額定蓄電池電壓 48Vdc輸出參數(shù)；額定輸出電壓48Vdc輸出過壓點58Vdc輸出過壓恢復(fù)點低于輸出過壓點自動恢復(fù)
（十五）控制逆變器：智能化、功能化設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，功能強大，采用工頻變壓器，空載損耗低，產(chǎn)品通過3C認證，直流輸入?yún)?shù)：額定蓄電池電壓24Vdc 或48Vdc輸入過壓點68Vdc輸入過壓恢復(fù)點66Vdc輸入欠壓點43.2Vdc，輸入欠壓恢復(fù)點48Vdc輸入過壓點68Vdc，輸入過壓恢復(fù)點66Vdc，輸入欠壓點43.2Vdc，輸入欠壓恢復(fù)點48Vdc，交流輸出參數(shù)：輸出相位數(shù)單相額定輸出功率5KW，額定輸出電壓220v，額定輸出頻率 50±0.5HZ，電流諧波總畸變率（THD） <5%；效率：最大轉(zhuǎn)換效率 ≥85%；保護功能：直流輸入側(cè)過/欠壓保護，直流反接保護，交流輸出過載保護，交流輸出短路保護，浪涌保護，過溫保護，隔離方式：工頻隔離，空載電流 ≤0.8A，環(huán)境溫度 -20℃～+40℃，環(huán)境濕度 0%~90%,無凝露，噪音 <60dB，冷卻方式 風(fēng)冷，防護等級 IP20
（十六）市電切換裝置：當風(fēng)光互補系統(tǒng)電源電壓低，自動切換車間電源供電。監(jiān)測備用單相:失壓、斷相 轉(zhuǎn)換延時:不可調(diào) 工作方式:自投自復(fù)過載保護可以工作在-5℃~+40℃的環(huán)境中安裝地點的海拔高度不超過2000m當最高溫度為+40℃時，空氣的相對濕度不超過50%在較低溫度下可以允許有較高的相對濕度，20c~90°c污染等級為3級過壓保護功能防觸電保護器 安裝逆變器后方，防止人員觸電及時切斷電源，短路保護,漏電保護功能,隔離功能
額定工作電壓(V)   1P+N,2P:230AC額定電流（A)    6-63額定頻率(Hz)    50極數(shù) 1P+N,2P 分斷能力(kA) 6額定剩余動作電流（mA）    30,50,75,100,300過壓保護功能(v;(280±14)