风光互补并网发电及教学展示系统.doc

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1、风光互补并网发电及教学展示系统一、风光互补并网发电系统1.1风光互补并网发电系统的概述风光互补并网发电系统的原理图如下，本系统是集风能及太阳能等多种能源发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电系统。太阳能光电板和风能发电机各自采集所需能源，将其转换为电能，送至系统逆变器，并通过逆变器将能量输送到电网。实时参数检测和显示系统通过风速风向检测仪、光照强度检测仪以及各路电压电流检测电路，实时检测风况、太阳能辐射以及系统各部分的工作状况。通过实时参数检测和显示系统的控制器处理，实时风况、太阳能辐射以及系统实时发电功率将会被显示出来，让师生们可以更直观地了解风光互补发电的原理以及系统的工作

2、状况。图1风光互补发电并网系统原理图1.2风光互补并网发电系统的硬件部分本风光互补并网发电展示系统的主要硬件装置包括：l400W水平轴风力发电机l1.32KW太阳能光伏电池l风力发电机控制器以及直流升压环节l并网逆变器l实时风速风向测试仪以上各组件按照图1所示的风光互补并网发电系统原理框图进行连接，组成一个完整的风光互补并网发电系统，各个组件的具体参数如下：1.400W水平轴风力发电机：表1400W水平轴风力发电机参数表型号TypeHY-400额定功率Ratedoutput400W风力发电机Windturbine启动风速Start-upspeed2m/s切入风速Cut-inspeed2.5m

3、/s工作风速Workingspeed2.5~25m/s额定风速Ratedspeed12m/s最大可耐风Maximumspeed40m/s风轮Windwheel叶片数Blades3叶片材质Material玻璃钢FRPFiberReinforcedPlastics发电机Generator发电机类型Type永磁同步发电机Permanentmagnetsynchronousgenerator额定转速Ratedspeed600rpm发电机额定输出功率Ratedoutput400W额定输出电压Ratedvoltage24VDC2.1.32KW太阳能光伏电池本风光互补并网发电系统中，太阳能发电部分由12块

4、太阳能光伏电池组成。每一块太阳能光伏电池的开路电压为22VDC，当太阳能板的输出功率最大时，其输出电压为17.5VDC。将10块太阳能板串联，可以组成端电压为210VDC的太阳能光伏阵列。其中每块太阳能光伏电池的参数为：表2太阳能光伏电池参数表规格型号峰值功率（Wp）峰值电压（V）峰值电流（A）开路电压电压（V）110110W17.5V6.29A22V3.风力发电机控制器风力发电机控制器的具体型号以及参数如下：表3风力发电机控制器参数表型号：WS24400H直流额定电压：24VDC额定电流：16.7A控制器自耗电流：0.1A使用环境温度：－20℃～＋50℃由于风力发电机控制器的输出电压为24

5、VDC，未能达到逆变器直流侧150~380VDC的输入要求，所以需要在风力发电机控制器和逆变器之间增加DC-DC的升压环节。直流升压模块的具体参数如下：表4DC-DC升压模块参数表额定输入电压：24VDC输入电压范围：18~30VDC额定输出电压：220VDC额定功率：500W效率：80%4.并网逆变器本系统中逆变器将风力发电机控制器和太阳能光伏阵列所输出的直流电，转化成220V/50HZ的交流电，并将其输送到电网。并网逆变器的具体型号和参数为：表5并网逆变器参数表型号：3KTL直流侧参数最大直流电压：520VDC最大功率电压跟踪范围：150~380VDC最大直流功率：3300W最大输入电流

6、：18A最大输入路数：3交流侧参数额定输出功率：3000W额定电网电压：230VAC允许电网电压：180~260VAC额定电网频率：50/60HZ机械参数外形尺寸400mm*600mm*210mm重量25KG5.实时风速风向测试仪实时风速风向测量仪用于测量风速和水平方向的方向，其测量的数据可以作为风光互补发电系统的发电效率等指标的计算依据。实时风速风向测量仪的型号和具体参数如下表所示：表6实时风速风向测量仪参数表型号：EN2A技术指标风速测量范围：0~60m/s精确度：±(0.3+0.03V)m/s分辨率：0.1m/s风向测量范围：0~360°精确度：±3°分辨率：3°抗风强度：70m/s起

7、动风速：≤0.5m/s风向仪起动风速：≤0.5m/s工作电压：AC220x(1±10%)V50Hz遥测距离：≤100m(根据用户需求可订制)输出接口：RS232C波特率9.6k其他功能：1.2分钟、10分钟平均风向风速读数。2.当日最大和极大风速风向及它所出现的时间。1.3风光互补发电系统的软件部分本软件系统用于监控风光互补发电系统的实时发电状态，记录历史发电数据。用户可以根据实际情况设置系统的参数来对风光互