簡介
FUD-SW-II型風光互補發電實訓裝置主要由太陽光光源模擬系統、太陽運行軌跡模擬系統、太陽能光伏組件及組件追日系統、軸流風機、風機調速系統、風速測量系統、風向測量系統、安全保護系統、支架、風光互補發電測試系統組成。
太陽光光源模擬系統
該系統採用最接近太陽光光譜的氙燈作為光源，氙燈功率200-400W可調，光譜輻照度可達每平方米1000W。該光源固定在爬行機器人上，與太陽運行軌跡模擬系統配合，最大限度的接近真實太陽光特性。
爬行機器人由步進電機驅動，沿橢圓弧狀運行軌道爬行，模擬太陽每天的日升到日落的運行軌跡，可實現單周期運行、多周期運行、點動運行，運行速度可調，調節範圍50cm/min-200cm/min。
太陽俯仰角運行裝置可進行太陽俯視角調節，實現春、夏、秋、冬四季太陽運行軌跡。
太陽水平方位角運行裝置可模擬一天中的任何時間點的太陽的位置角度，實現三維運動。
太陽運行軌跡模擬系統
該系統爬行機器人能模擬橢圓弧狀運行軌道、太陽俯仰角運行裝置、太陽水平方位角運行裝置、PLC控制系統、觸控螢幕、支架等組成。
爬行機器人由步進電機驅動，沿橢圓弧狀運行軌道爬行，模擬太陽每天的日升到日落的運行軌跡，可實現單周期運行、多周期運行、點動運行，運行速度可調，調節範圍50cm/min-200cm/min。
太陽俯仰角運行裝置可進行太陽俯視角調節，實現春、夏、秋、冬四季太陽運行軌跡。
太陽水平方位角運行裝置可模擬一天中的任何時間點的太陽的位置角度，實現三維運動。
系統通過PLC控制，可在觸控螢幕上實現各種控制動作，並模擬太陽的實際運行情況。
太陽能光伏組件及組件追日系統
該系統由光伏組件、太陽光感測器、太陽位置時控裝置、雙步進電機動力系統、雙軸一體式迴轉運行執行機構、太陽光輻照度測量反饋裝置、PLC、觸控螢幕（可與太陽運行軌跡模擬系統共用）、支架等組成。
太陽能光伏組件可提供單晶光伏組件、多晶光伏組件、薄膜光伏組件，根據用戶的要求進行配置。
可系統可實現光控追蹤和時控追蹤兩種追蹤方式。追蹤精度可達0.1度，可實現雙軸運動、單周俯仰角運動、單周水平方位角運動、手動控制、自動回位功能和時間控制功能。
一體式雙軸迴轉執行機構結構緊湊，設計合理，採用迴轉支承和環麵包絡蝸桿結構，能達到多齒接觸，具有傳動扭矩大，運行平穩等特點。能承受較大的徑向，軸向載荷以及較強的傾翻力矩。
風力發電系統
該系統由400W水平軸風力發電機、蓄電池、逆變器組成，具有體積小重量輕，切入風速低，使用免維護，可靠性高，安裝架設方便，工作壽命長等特點。
可調速風力模擬系統
該系統由軸流風機、風機調速系統、風速測量系統、風向測量系統、安全保護系統、支架等部分組成。
風光互補發電測試系統
該系統由太陽能光伏發電環境要素測量及顯示模組、太陽能光伏發電控制模組、風力發電環境要素測量及顯示模組、風力發電控制模組、風光互補發電離網逆變控制模組、風光互補發電併網控制模組、風光互補發電能量存儲模組、風光互補發電負載特性模組等組成。
主要技術參數
1、光源
1）光源功率200-400W可調；
2）採用光源光譜範圍280nm-1700nm；
3）光譜照度1000W/M2；
※4）爬行機器人採用步進電機控制，爬行速度50cm/min-200cm/min；
※5）爬行軌跡實現橢圓弧軌跡，水平爬行距離不小於1.5米，垂直爬行距離不小於0.6米；
※6）可實現春秋、冬、夏三檔調節，模擬一年四季的太陽照射情況；
7）運行軌跡採用PLC控制、可實現單周期運行、多周期運行、點動運行等多種運行方式。
※2、追日系統
※8）採用時控與光控兩種循跡控制方式，能夠任意進行自動和手動調節；
9）光控循跡方式：控制精度0.1度；可實現自動智慧型跟蹤；具有自動回位功能；
10）具有大風自動放平功能，具有手動控制功能，可直接輸入俯仰角和水平角參數，設定限位參數；
11）跟蹤範圍方位210度，高度—80度；通訊接口RS485；
12）迴轉系統最大軸向載荷6744lbf；最大徑向載荷3373lbf；最大控制6M2太陽組件板；
13）光伏組件不小於100W。太陽能陣列（單晶矽），1kW/m2,25℃，Voc=21.1V,Isc=1.34A，Vmp=17.1V,Imp=1.2A。
3、400W水平軸風力發電機
功率參考值(w) 400 掃風面積(㎡) ≥1.1304
風輪直徑(m) 1.2 額定輸出電壓 AC24V
葉片高度(m) 1.4 建議配套蓄電池 2pcs12v100ah
葉片材質及數量 增強玻璃/5 頂部重量參考值(kg) 50
額定轉速參考值(m/s) 180r/min 塔架類型及高度 固定支架
額定風速(m/s) 8-10 限速方式 電磁控制
啟動風速(m/s) 1.8 剎車方式 電磁剎車m2
工作風速范(m/s) 1.8-25 風能利用率 30%-40%
安全風速參考值(m/s) 50 工作溫度範圍 -45℃-60℃
4、風力模擬系統、風速跟蹤系統
1）系統整機功率：3000W
2）系統供電電壓：AC220V
3）風速儀信號輸出：24v脈衝輸出，數字顯示
4）數據保存可自行設定保存時間和參數。
5）軸流風速0m/s-20m/s
6）軸流風機功率不小於2200W
5、風光互補發電測試系統
※1）採用觸控螢幕顯示、控制，觸控螢幕尺寸10寸；提供PC端監控軟體程式)，收集電壓電流數據資料，電壓-電流曲線與功率-電阻曲線兩種曲線圖。
※2）通過觸控螢幕實時記錄實驗數據，並自動生成特性曲線（電壓電流關係曲線、電壓功率關係曲線等）。可列印實驗數據報表。並可查詢歷史數據。
※3）通過液晶顯示屏線上直觀顯示實驗嚮導，幫助學生非常直觀的了解實驗原理、實驗目的、實驗方法等。
4）採用電流、電壓數字顯示錶，不少於六組，能同時測量光伏發電的電流、電壓、控制器充電的電流、電壓、負載的電流、電壓，分析發電、逆變、負載之間的電流、電壓、功率的相互影響關係。溫度檢測與顯示-20℃-100℃檢測環境溫度，電流檢測與顯示供電DC220V，0.001-2A，0.001-500V。
※5）電工參數檢測：電壓、電流檢測與顯示，蓄電池電量顯示，時間計時與顯示，光照時間計時，光照強度實時顯示。可測諧波總量、畸變數、有功、無功、負載因數等參數。所有數據可通過通訊模組實時採集到監控系統，實現數據實時監控，並可形成數據曲線。
※6）光伏控制器以控制板和功率板組成控制器的核心，能通過mppt控制屏手動調節PWM占空比，實現開環參數給定，能在MPPT控制屏上顯示當前電流、電壓、功率、功率因數、占空比等實時數據。又可通過閉環參數給定實現自動MPPT點追蹤。
※7）能手動實現 DC-DC升壓24V-400V、DC-DC降壓阻抗變換功能，並實時顯示DC變化的數據。
※8）可實現全階段充、放電模式監控，並通過MPPT顯示屏實時顯示實驗數據。具有蓄電池電池充、放電顯示功能，能實時顯示蓄電池充、放電參數的變化，並具有蓄電池備用充電連線埠。
※9）具有備用可調電源連線埠，可為系統提供模擬DC電源。
※10）DC/DC、DC/AC電源模組220V/500mA儀表供電；500W逆變器；可實現DC-AC變換，能夠輸出AC220V、AC380V電壓，對不同負載進行試驗；輸出電壓：220/380V+5%；輸出波形：正弦波<2%THD。具有信號波、載波測量連線埠，方便測量實時信號波、載波等輸出波形。
11）可實現交流負載逆變、直流負載逆變功能。
12）具有能量轉換、存儲控制系統；具有過沖、過放保護功能；蓄電池：標稱電壓：13.6-13.8v,12V；標稱容量：38Ah。
※13）負載單元，可調電阻性負載：燈光電阻性負載0-99.9Ω,12V，0.65A，外接電感性負載：風扇、電機等。
