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BP-SWP01 风光互补发电实训系统
  
BP-SWP01 风光互补发电实训系统
  • 型号:BP-SWP01
  • 品牌:上海标普
  • 行业:新能源教学设备
  
产品详细介绍

设备组成
BP-SWP01型风光互补发电实训系统主要由光伏供电装置、光伏供电系统、风力供电装置、风力供电系统、逆变与负载系统、监控系统组成,如图1所示。DB-SWP01型风光互补发电实训系统采用模块式结构,各装置和系统具有独立的功能,可以组合成光伏发电实训系统、风力发电实训系统。
(1)、 设备尺寸:光伏供电装置1610×1010×1550mm
风力供电装置1578×1950×1540mm
实训柜   3200×650×2000mm
(2)、 场地面积:20平方米

 各单元介绍
1、 光伏供电装置
(1)、 光伏供电装置的组成
光伏供电装置主要由光伏电池组件、投射灯、光线传感器、光线传感器控制盒、水平方向和俯仰方向运动机构、摆杆、摆杆减速箱、摆杆支架、单相交流电动机、电容器、直流电动机、接近开关、微动开关、底座支架等设备与器件组成。
   
4块光伏电池组件并联组成光伏电池方阵,光线传感器安装在光伏电池方阵中央。2盏300W的投射灯安装在摆杆支架上,摆杆底端与减速箱输出端连接,减速箱输入端连接单相交流电动机。电动机旋转时,通过减速箱驱动摆杆作圆周摆动。摆杆底端与底座支架连接部分安装了接近开关和微动开关,用于摆杆位置的限位和保护。水平和俯仰方向运动机构由水平运动减速箱、俯仰运动减速箱、直流电动机、接近开关和微动开关组成。直流电动机旋转时,水平运动减速箱驱动光伏电池方阵作向东方向或向西方向的水平移动、俯仰运动减速箱驱动光伏电池方阵作向北方向或向南方向的俯仰移动,接近开关和微动开关用于光伏电池方阵位置的限位和保护。
(2)、 光伏电池组件
光伏电池组件的主要参数为:
额定功率  20W
额定电压  17.2V
额定电流  1.17A
开路电压  21.4V
短路电流  1.27A
尺寸  430mm×430mm×28mm
2、 光伏供电系统
(1)、 光伏供电系统的组成
光伏供电系统主要由光伏电源控制单元、光伏输出显示单元、触摸屏、光伏供电控制单元、DSP控制单元、接口单元、西门子S7-200PLC、继电器组、接线排、蓄电池组、可调电阻、断路器、12V开关电源、网孔架等组成。如图3所示。
(2)、 控制方式
光伏供电控制单元的追日功能有手动控制盒自动控制两个状态,可以进行手动或自动运行光伏电池组件双轴跟踪、灯状态、灯运动操作。
(3)、 DSP控制单元和接口单元
蓄电池的充电过程及充电保护由DSP控制单元、接口单元及程序完成,蓄电池的放电保护由DSP控制单元、接口单元及继电器完成,当蓄电池放电电压低于规定值,DSP控制单元输出信号驱动继电器工作,继电器常闭触点断开,切断蓄电池的放电回路。
(4)、 蓄电池组
蓄电池组选用4节阀控密封式铅酸蓄电池,主要参数:
容量   12V 18Ah/20HR
重量   1.9kg
尺寸   345mm×195mm×20mm

3、 风力供电装置
(1)、 风力供电装置的组成
风力供电装置主要由叶片、轮毂、发电机、机舱、尾舵、侧风偏航控制机构、直流电动机、塔架和基础、测速仪、测速仪支架、轴流风机、轴流风机支架、轴流风机框罩、单相交流电动机、电容器、风场运动机构箱、护栏、连杆、滚轮、万向轮、微动开关和接近开关等设备与器件组成               

叶片、轮毂、发电机、机舱、尾舵和侧风偏航控制机构组装成水平轴永磁同步风力发电机,安装在塔架上。风场由轴流风机、轴流风机支架、轴流风机框罩、测速仪、测速仪支架、风场运动机构箱体、传动齿轮链机构、单相交流电动机、滚轮和万向轮等组成。轴流风机和轴流风机框罩安装在风场运动机构箱体上部,传动齿轮链机构、单相交流电动机、滚轮和万向轮组成风场运动机构。当风场运动机构中的单相交流电动机旋转时,传动齿轮链机构带动滚轮转动,风场运动机构箱体围绕风力发电机的塔架作圆周旋转运动,当轴流风机输送可变风量风时,在风力发电机周围形成风向和风速可变的风场。
在可变风场中,风力发电机利用尾舵实现被动偏航迎风,使风力发电机输出最大电能。测速仪检测风场的风量,当风场的风量超过安全值时,侧风偏航控制机构动作,使尾舵侧风45?,风力发电机叶片转速变慢。当风场的风量过大时,尾舵侧风90?,风力发电机处于制动状态。
4、 风力供电系统
(1)、 风力供电系统的组成
风力供电系统主要由风电电源控制单元、风电输出显示单元、触摸屏、风力供电控制单元、DSP控制单元、接口单元、西门子S7-200PLC、继电器组、接线排、可调电阻、断路器、网孔架等组成。
(2)、 控制方式
风力供电控制单元的偏航功能有手动和自动两个状态,可以进行手动或自动可变风向操作。
可变风量是由变频器控制轴流风机实现。手动操作变频器操作面板上的有关按键,使变频器的输出频率在0-50Hz之间变化,轴流风机转速在0至额定转速范围内变化,实现可变风量输出。
(3)、 DSP控制单元和侧风偏航
风力发电机风轮叶片在气流作用下产生力矩驱动风轮转动,通过轮毂将扭矩输入到传动系统。当风速增加超过额定风速时,风力发电机风轮转速过快,发电机可能因超负荷而烧毁。
对于定桨距风轮,当风速增加超过额定风速时,如果气流与叶片分离,风轮叶片将处于“失速"状态,风力发电机不会因超负荷而烧毁。
对于变桨距风轮,当风速增加时,可根据风速的变化调整气流对叶片的攻角。当风速超过额定风速时,输出功率可稳定地保持在额定功率上。特别是在大风的情况下,风力机处于顺桨状态,使桨叶和整机的受力状况大为改善。
小型风力发电机多数是定桨距风轮,在大风的情况下,采用侧风偏航控制使气流与叶片分离,使风轮叶片处于“失速"状态,安全地保护风力发电机。另外,还可以通过侧风偏航控制风力发电机保持恒定功率输出。
5、 逆变与负载系统
(1)、 逆变与负载系统的组成
逆变与负载系统主要由逆变电源控制单元、逆变输出显示单元、逆变器、逆变器参数检测模块、变频器、三相交流电机、发光管舞台灯光模块、警示灯、接线排、断路器、网孔架等组成。
1)、 逆变电源控制单元
逆变电源控制单元面板如图19所示,逆变电源控制单元主要由断路器、+24V开关电源、AC220V电源插座、指示灯、接线端子DT14和DT15等组成。
2)、 逆变输出显示单元
逆变输出显示单元主要由交流电流表、交流电压表、接线端子DT16和DT17等组成。
3)、 逆变与负载系统主电路
逆变与负载系统主要由逆变器、交流调速系统、逆变器测试模块、发光管舞台灯光模块和警示灯组成。
逆变器的输入由光伏发电系统、风力发电系统或蓄电池提供,逆变器输出单相220V、50Hz的交流电源。交流调速系统由变频器和三相交流电动机组成,逆变器的输出AC220V电源是变频器的输入电源,变频器将单相AC220V变换为三相AC220V供三相交流电动机使用。逆变电源控制单元的AC220V电源由逆变器提供,逆变电源控制单元输出的DC24V供发光管舞台灯光模块使用。逆变器测试模块用于检测逆变器的死区、基波、SPWM波形。
(2)、 逆变器
逆变器是将低压直流电源变换成高压交流电源的装置,逆变器的种类很多, 各自的具体工作原理、工作过程不尽相同。本实训装置使用的逆变器由DC-DC升压PWM控制芯片单元、驱动+升压功率MOS管单元、升压变压器、SPWM芯片单元、高压驱动芯片单元、全桥逆变功率MOS管单元、LC滤波器组成。
6、 监控系统
(1)、 监控系统组成
监控系统主要由一体机、键盘、鼠标、接线排、电源插座、通信线、微软操作系统软件、力控组态软件组成。
(2)、 监控系统功能
1)、 通信
监控系统与控制器、PLC、仪表进行通信。
2)、 界面
①、 监控系统具有主界面,光伏供电系统界面,风力供电系统界面,逆变与负载系统界面,风光互补能量转换界面,分别显示各自的运行状态参数。
②、 光伏供电系统界面设置相应的按钮,实现光伏电池方阵自动跟踪。
③、 风力供电系统界面设置相应的按钮,实现风力发电机侧风偏航控制。
④、 具有光伏发电采集报表和风力发电集报表,记录光伏输出电压、电流,风力发电机的输出电压、电流;逆变与负载系统的逆变输出电压、电流、功率等数据并打印数据报表。
四、 主要实验实训内容
1)、 离网型风光互补发电系统规划;
2)、 根据功率要求,光伏电池组件的选择、安装和连接;
3)、 根据功率要求,风力发电机的选择、安装和连接;
4)、 基于MCU的光伏电池组件最大功率跟踪程序设计;
5)、 基于MCU的风力发电机最大功率跟踪的程序设计;
6)、 蓄电池容量匹配计算与选型;;
7)、 蓄电池充放电参数设置、保护参数设置;
8)、 逆变器参数设置;
9)、 监控系统组态及操作;
10)、 光伏供电系统的调试;
11)、 风力供电系统的调试;
12)、 风光互补发电系统的调试;
13)、 电能质量的监测、调试和分析。
主要技术参数


一、风力供电装置
序号 名称 技术参数 数量
1 水平轴永磁同步风力发电机 输出功率:300W
输出(整流)电压:> +12V
叶片旋转直径:1.2m
叶片数量:3个
叶片材质:玻璃纤维
启动风速:1m/s
切入风速:1.5m/s
安全风速:25 m/s
偏航:程序控制自动偏航
偏航电机:工作电压(DC 24V)、转速(25rpm)
1
2 风速仪 输出电压:0-5V
风碗数:3个
1
3 轴流通风机 流量:2100m3/h
电压:380V(由变频器控制)
全压:215Pa
频率:50Hz
功率:0.37Kw
转速:1400r/min
轴流风机支架
轴流风机框罩
1
4 风向控制电机 减速比:1:40
电压:AC220V
和运动机构的链接机构:链轮
1
二、光伏供电装置
序号 名称 技术参数 数量
1 电池组件 功率:20W
误差:±5%
输出电压:17.2V
输出电流:1.17A
开路电压:21.4V
短路电流:1.27A
工作环境温度:45℃±2℃
尺寸:430×430×28mm
4
2 追日传感器 输出电压:0-5V
跟踪精度:1度
结构:4电桥
1
3 投射灯 摆臂机构:涡轮蜗杆结构(2个减速箱)
电压:220V
频率:50Hz
电流:1.36A
最大功率:300W
2
4 追日机构 结构:涡轮蜗杆结构(减速箱)
驱动:直流电机
轴数:双轴二维
1
三、风力供电系统
序号 名称 技术参数 数量
1 电源控制单元 含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯、电源插座 1
2 风电控制电源单元 含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯 1
3 触摸屏 7",彩色 1
4 功能模块 DSP核心板2812,通信控制板,风力发电主电路板 1
5 直流输入单元 电流表: DC 0-5A
电压表: DC 0-500V
接口:RS485
1
6 风力供电控制单元 风场运动方向:顺时、逆时
轴流风机控制:给风
偏航控制:偏航、停止
自动控制:启动、急停
1
7 PLC S7-200 CPU224 1
8 变频器 MM420-0.37Kw  
9 可调电阻 范围:0-1000Ω,无级可调(有刻度) 1
四、光伏供电系统
序号 名称 技术参数 数量
1 电源控制单元 含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯、电源插座 1
2 光伏控制电源单元 含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯 1
3 触摸屏 7",彩色 1
4 功能模块 DSP核心板2812,通信控制板,光伏发电主电路板 1
5 直流输入单元 电流表:PA1951-AK1G,DC 0-5A
电压表:PZ195U-AK1G,DC 0-500V
接口:RS485
1
6 光伏供电控制单元 电池板跟踪方向:东、南、西、北
投光灯控制:灯1、灯2
投光灯运动方向:东西、西东、停止
自动控制:启动、急停
1
8 PLC S7-200 CPU226 1
9 可调电阻 范围:0-1000Ω,无级可调(有刻度) 1
五、逆变与负载系统
序号 名称 技术参数 数量
1 逆变输出显示单元 电流表:AC 0-5A
电压表:AC 0-500V
接口:RS485
1
2 逆变控制电源单元 含漏电保护断路器,AC220V和DC24V状态指示灯 1
3 逆变器 输入电压:DC12V
输入电压范围:DC9.5V-15.5V
输出电压:AC220V±5%
额定输出电流:1.4A
输出频率:50Hz±0.5Hz
额定功率:300VA
输出波形:正弦波
波形失真:<5%
转换效率:>85%
实验模块:正弦波逆变器原理模块
 
4 开关电源 型号:DR-120-24
输入电压:AC 220V
输出电压:DC 24V
输出电流:5A
1
5 变频器 MM420-0.37Kw 1
6 电机负载 功率:40W
电压:AC220V
转速:1350rpm
1
7 模拟舞台灯光负载 二极管字样为“KNT"的发光模块 1
8 阀控密封式铅酸蓄电池 容量   12V 18Ah/20HR
重量   1.9kg
尺寸   345mm×195mm×20mm
4
六、监控系统
序号 名称 技术参数 数量
1 直流电机负载 直流单片机负载 1
2 工控机 6个串口,含键盘鼠标 1
3 组态软件 力控 1
4 打印机 HP Deskjt 1000 1
七、实验台
序号 名称 技术参数 数量
1 网孔板实验台 竖式网孔板基本结构:下方为工具箱+4个轮子,上方为竖式网孔板
尺寸:800(长)×600(宽×2000(高)
外框架构成:铝合金型材;
内嵌喷塑钢板
钢板尺寸:1200mm×820mm
钢板厚度:2mm
钢板孔规格:上方孔尺寸6×10mm,孔左右间距为6mm,上下间距为6mm且错位8mm;
网孔板配有推拉式抽屉,抽屉采用型材外框、2mm钢板底部;
网孔架底部装有滑轮。
4
2 微软操作系统软件 Window XP 1
  通讯电缆    
  实验指导书 风光互补发电系统实训指导书


1、什么是化工原理、化工工艺类教学实训设备?    
  答:化工原理类教学实训设备是指化工原理和化工工艺及化工生产单元、过程装备与控制过程工艺的教学实训设备。 
  化学工程学及其进展化学工程学专业, 是以化学、物理和数学原理为基础,研究物料在工业规模条件下,它所发生物理或化学状态变化的工业过程及这类工业过程所用装置的设计和操作的一门技术学科。化学工程学的进展:三阶段:单元操作:20世纪初期。单元操作的物理化学原理及定量计算方法,奠定了化学工程做为一门独立工程学科的基础。 "三传一反"概念:20世纪60年代多分支:20世纪60年代末。形成了单元操作、传递过程、反应工程、化工热力学、化工系统工程、过程动态学及控制等完整体系。   
  化工教学设备是以流体流动、传热及传质分离为重点,论述了化工、石油、轻工、食品、冶金工业等的典型过程原理及应用。教学实训内容包括流体流动原理及应用(流体流动及输送机械)、传热原理及应用(传热理论及设备)、传质原理及应用(蒸馏、吸收、萃取及相应设备)、固体颗粒流体力学基础与机械分离、固体干燥、其他单元(蒸发、结晶、吸附、混合、膜分离)等专业课程配套的相关类教学实训装置。广泛应用于大专院校、大学、研究生、企业技工培训以化工科研主课题的研究和教学培训。是面向高等院校、职业技术学校、本科生、研究生深刻理解化工原理的实验教学平台。
2、如何规划我校的化工原理、化工工艺实训实验室?
  答:建设化工原理相关实训室的主要目的是培养学生实践能力和创新能力,提高学生的综合素质。我厂有专业的化工原理、化工工艺实训室建设技术工程师帮你推荐最新,最全面的化工原理实验室建设的方案:包括化工原理专业实验室建设方案,精细化工实验室方案,化工仿真实训实验室方案,化工管路拆装实验室方案,化工工艺实训实验室方案,化工工艺分析与检验实验室方案,化工总控实训室建设方案,化工电气自动化实验室方案,化工仪表,工程控制实验室方案,化工单元操作技能实训室方案,日用化工工艺实训实验室建设方案,应用化工技术实训室建设方案,化学工程与工艺应用实验室建设方案,能源化工(化工利用技术)专业实验室方案,化工仪表自动化实训室方案,化工单元操作技能实训室方案,过程装备与控制过程工程专业教学实验室方案,雷诺演示实验装置教学实验室方案,能量转化演示实验装置(柏努利方程)实验室方案,单相流动阻力测定实验装置建设方案,流量计性能测定实验装置实验室,离心泵性能测定实验装置实验室,离心泵计算机数据采集和过程控制实验装置建设方案,化工流体过程综合实验装置建设方案,化工传热综合实验装置建设方案,传热综合实验计算机数据采集和控制实验装置建设方案,洞道干燥实验装置建设方案,洞道干燥器计算机数据采集和过程控制实验装置建设方案,流化床干燥操作实验装置建设方案,搅拌器性能测定实验装置实验室建设方案,恒压过滤常数测定实验装置(真空过滤)实验室建设方案,恒压过滤常数测定实验装置(板框过滤)实验室建设方案,旋风分离器演示实验装置实验室建设方案,二氧化碳吸收实验装置实验室建设方案,填料吸收塔实验装置实验室建设方案,萃取塔实验装置实验室建设方案,脉冲萃取塔实验装置实验室建设方案,振动萃取塔实验装置实验室建设方案,精馏塔实验装置实验室建设方案,连续精馏计算机数据采集和过程控制实验装置实验室建设方案,填料精馏塔实验装置实验室建设方案,板式塔操作演示实验装置实验室建设方案,超滤膜、反渗透膜分离实验装置(多功能膜分离实验装置)实验室建设方案,中空纤维超滤膜分离实验装置实验室建设方案,计算机控制多釜串联返混性能测定实验装置实验室建设方案,反应精馏装置实验室建设方案,共沸精馏装置实验室建设方案,萃取精馏装置实验室建设方案,过程装备与控制综合实验装置(过程装备与控制工程专业基本实验综合装置)实验室建设方案,换热过程设备及控制综合实验装置(过程设备与控制多功能综合实验装置)实验室建设方案,活塞式压缩机实验装置实验室建设方案,薄壁容器应力测定实验装置实验室建设方案,安全阀泄放性能测定实验装置实验室建设方案,外压容器稳定性测定实验装置实验室建设方案,高压圆筒形容器爆破实验装置实验室建设方案,压缩机拆装实验设备实验室建设方案,离子交换实验装置实验室建设方案,流线演示仪实验室建设方案,单管升膜蒸发实验装置实验室建设方案,二元系统汽—液平衡数据测定试验装置实验室建设方案,三元液—液平衡数据测定试验装置实验室建设方案,光化学反应装置实验室建设方案,气-液-固流态化实验装置实验室建设方案,乙苯脱氢反应综合实验装置实验室建设方案,釜式反应实验装置实验室建设方案,内循环无梯度反应加压实验装置实验室建设方案,连续循环反应器返混性能测定装置 实验室建设方案等
3、怎么样订货?有没有样品?    
  答:我厂专业销售工程师根据客户需求提供可行性建设配置方案,双方确认后,签署技术协议和商务供货合同,合同确定后,校方支付定金后我厂生产—发货—安装培训调试。一般教学设备产品大多是非标类产品,我厂样品室有部分样品可供用户参观,但不是所有产品都有样品,本厂可按照校方需求定制各类化工原理类教学设备。
4、关于运费    
  答:鉴于货物较大,建议使用公路物流运输,本厂负责协同专业的物流公司配送,直接可送货上门,并承担运输、保险及所有因运输而发生的费用。
5、能不能不支付定金生产发货    
  答:不行,本公司曾采取过不付定金的方式,但也有些客户在我们生产发货之后突然改变主意,取消订货。我们只能将货物托运回来,这样我们白白损失两面运费及前期所投入生产的成本,因此,30%定金体现客户购买的诚意。
6、 网上那么多不诚信企业,你们值得信赖吗?    
  答:本公司长期从事化工教学仪器设备研发、生产、销售的国内外业务,实体公司,诚信经营。位于中国大都市上海,我们曾获得全国教育装备行业十大用户推荐企业,全国质量百强企业,曾代表商务部援助安哥拉教学项目,伊朗劳工部教学设备项目,澳大利亚墨尔本大学教学设备项目等,你也可以通过上海工商局网查询到我公司注册信息,本公司销售中心位于上海市普陀区江宁路1251号星海大厦2号楼24层,生产厂房位于嘉定华亭工业区华业路118号(华博路口)客户可以本人或委托上海周边朋友来工厂实地考察,建立信任。一直以来,国内东北,北京,天津,山东,福建,湖北,重庆,成都、安徽,河南,河北,陕西,山西,广西,广东,中山,海南等学校及代理商均从本公司买到满意的化工教学仪器实训设备,并建立了长期的合作关系。
7、你们的产品质量有保障吗?    
  答:我们的所有产品都按照国家教育部教学大纲、劳动部技能鉴定中心化工实训规范设计,严格按照国际ISO9001质量体系生产。我公司产品已全面通过在质量,安全,环保上认证。
8、售后服务怎么样?    
  答:我们的产品均免费保修六年,终身质保。我们有专业的维护人员,全天候24小时保障设备的正常运行,在保修期内,可提供原厂零部件,免费上门更换服务,
 
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