KCTF-35型風光儲發(fā)電微電網(wǎng)實驗系統(tǒng)
一、 系統(tǒng)概述
本風光儲發(fā)電微電網(wǎng)實驗系統(tǒng)是一款集風力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能單元及智能能量管理于一體的先進教學與科研平臺。系統(tǒng)完整再現(xiàn)了新能源微電網(wǎng)的發(fā)、儲、配、用全流程，可進行離網(wǎng)、并網(wǎng)等多種模式的運行實驗，是職業(yè)院校、高等院校、科研院所及企業(yè)開展新能源技術教學、技能實訓與前沿課題研究的理想設備。該平臺致力于幫助學生與研究人員深入理解風光儲互補微電網(wǎng)的系統(tǒng)原理、運行特性及工程應用，是培養(yǎng)新能源領域復合型技術人才的核心實訓系統(tǒng)。
二、 系統(tǒng)特點與優(yōu)勢
高度集成，功能全面：系統(tǒng)集成了風力發(fā)電機組、光伏陣列、儲能蓄電池、智能控制器、離網(wǎng)/并網(wǎng)逆變器及監(jiān)控系統(tǒng)，構成完整的微電網(wǎng)實驗系統(tǒng)，可實現(xiàn)風光互補發(fā)電、離網(wǎng)獨立供電、并網(wǎng)運行及智能儲能管理等多種實驗。
智能監(jiān)控，數(shù)據(jù)可視：集成高精度環(huán)境監(jiān)測模塊（溫濕度、風速、風向、光照度）與數(shù)字儀表顯示，運行狀態(tài)一目了然。配備高性能工控一體機監(jiān)控系統(tǒng)，可實時監(jiān)控、記錄、存儲和打印所有運行數(shù)據(jù)，便于實驗分析與研究。
核心部件，工業(yè)品質(zhì)：
光伏組件：采用高效多晶硅組件，具有優(yōu)異的弱光性能和長期衰減率保障。
風力發(fā)電機：采用永磁同步發(fā)電機，啟動風速低，運行穩(wěn)定。
控制器與逆變器：采用DSP數(shù)字控制技術，具備MPPT最大功率點跟蹤功能。同步電源采用高性能IGBT模塊，輸出純正弦波，效率高，具備完善的保護功能。
安全可靠，靈活切換：系統(tǒng)具備完善的電氣保護機制（過壓、欠壓、過載、短路、反接、孤島保護等）。實驗臺面板設有切換開關，可一鍵實現(xiàn)離網(wǎng)運行模式與并網(wǎng)運行模式的自由切換，操作安全便捷。
開放設計，擴展性強：系統(tǒng)結構開放，各單元模塊清晰，接線測試點明確，既可用于演示教學，也支持學生進行深入的設計性、創(chuàng)新性實驗，是功能強大的新能源微電網(wǎng)綜合實驗裝置。
三、 系統(tǒng)主要技術參數(shù)與配置
1. 光伏發(fā)電單元
光伏組件：多晶硅組件，單塊額定功率250Wp。
組件數(shù)量：4塊（可根據(jù)需求定制），總容量約1kWp。
固定支架：采用鍍鋅鋼工程結構，牢固耐用，可調(diào)節(jié)傾角（模擬）。
2. 風力發(fā)電單元
風力發(fā)電機：永磁同步風力發(fā)電機，額定功率500W，額定電壓48VDC。
風洞模擬模塊：用于室內(nèi)模擬風源，風速0-13級連續(xù)可調(diào)，安全可靠。
3. 儲能與能量管理單元
儲能蓄電池：采用高性能鉛酸或膠體蓄電池，單體12V/55Ah，4節(jié)串聯(lián)組成48V/55Ah儲能系統(tǒng)。
風光互補智能控制器：
工作電壓：48VDC。
支持風機與光伏雙路輸入，智能PWM充電管理。
具備蓄電池過充/過放保護、負載管理、手動剎車、數(shù)據(jù)通信（RS232/485）等功能。
離網(wǎng)逆變電源：額定功率1000W，輸入48VDC，輸出220VAC/50Hz純正弦波，支持市電切換。
同步并網(wǎng)逆變電源：額定并網(wǎng)功率600W，具備并網(wǎng)保護功能（孤島效應保護、輸出短路保護等）。
4. 監(jiān)控與測量系統(tǒng)
環(huán)境監(jiān)測：集成風速、風向、溫度、濕度、光照度傳感器及數(shù)字顯示儀表。
電氣參數(shù)測量：配置直流電壓/電流表、交流電壓/電流表、功率因數(shù)表、電能計量模塊等。
中央監(jiān)控：搭載15.6寸工業(yè)觸控一體機，內(nèi)置監(jiān)控軟件，實現(xiàn)對風光儲微電網(wǎng)實驗系統(tǒng)所有運行參數(shù)的實時監(jiān)測、曲線分析、數(shù)據(jù)存儲與報表生成。
5. 系統(tǒng)整體參數(shù)
輸入電源：AC 220V ±10%， 50Hz（為模擬風洞、監(jiān)控等輔助設備供電）。
微電網(wǎng)運行模式：離網(wǎng)獨立運行、并網(wǎng)運行、風光儲互補運行。
保護功能：具備全方位的防雷、過流、過壓、欠壓、短路、反接、過熱及孤島保護。
四、 可完成的主要實驗與實訓項目
本風光儲發(fā)電微電網(wǎng)實驗系統(tǒng)可支持以下多層次的教學與科研實驗：
能量采集單元特性實驗：
光伏電池板I-V特性曲線測試實驗。
風力發(fā)電機輸出特性與風速關系實驗。
不同光照與溫度對光伏輸出影響的實驗。
儲能與控制技術實驗：
蓄電池充放電特性及管理策略實驗。
風光互補智能控制器參數(shù)設置與功能驗證實驗。
PWM充電與MPPT控制原理實驗。
電能變換與運行實驗：
離網(wǎng)逆變器工作原理及帶載實驗。
并網(wǎng)逆變器同步并網(wǎng)與孤島保護實驗。
離網(wǎng)/并網(wǎng)雙模式切換操作實驗。
微電網(wǎng)系統(tǒng)集成與監(jiān)控實驗：
風光儲微電網(wǎng)系統(tǒng)搭建與接線實訓。
基于監(jiān)控軟件的微電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)監(jiān)測與能效分析。
微電網(wǎng)在不同天氣條件下的運行策略設計與驗證。
負荷投切對微電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的實驗。
五、 典型應用領域
職業(yè)院校與高等院校：適用于新能源科學與工程、電氣工程、自動化等相關專業(yè)的《新能源發(fā)電技術》、《微電網(wǎng)技術》、《電力電子技術》等課程的教學演示、課程設計及畢業(yè)設計。
科研機構：用于開展分布式發(fā)電、微電網(wǎng)運行控制、儲能優(yōu)化配置等前沿課題的算法研究與驗證。
企業(yè)培訓中心：用于光伏、風電運維工程師的技能培訓與考核，提升技術人員對風光互補儲能系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與故障診斷能力。
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