KNT-WP01型 风光互补发电实训系统1解析
力控教程
KNT-WP01型风光互补发电综合实训系统教程之力控教程建立一个新的项目的基本流程：1、打开软件：双击桌面上的图标，打开软件，弹出工程管理器对话框，如图1所示，图12、新建工程：点击工程管理对话框上的按钮，弹出新建工程对话框，如图2所示，可对工程项目进行命名等，点击确定。
图23、工程开发制作，点击工程管理对话框上的按钮，弹出如图3所示界面，对工程进行开发制作。
图34、新建窗口，双击开发系统左侧的，弹出窗口对话框，如图4所示，图4可对窗口属性进行设定，如名字、背景色等。
5、新建I/O设备组态，双击图标，可对PLC、变频器、modbus 等下位设备进行I/O设备组态设置。
对话框如图5所示，图5各设备组态可对其设备名称，设备地址，串口，波特率，奇偶校验，数据位以及停止位等进行设置，如下图6、7所示：图6图7表1为各设备的I/O设备的串口，波特率，奇偶校验，数据位，停止位的一些参数。
序号名称描述通信波特奇偶数据停止串口地址1 S7_200_1 光plc PPI 9600 偶8 1 Com1 22 S7_200_2 风plc PPI 9600 偶8 1 Com2 23 VFD(变) 变频器USS 9600 偶8 1 Com2 34 SUN_I 光电流Modbus 9600 无8 1 Com3 15 SUN_V 光电压Modbus 9600 无8 1 Com3 26 WIN_I 风电流Modbus 9600 无8 1 Com3 37 WIN_V 风电压Modbus 9600 无8 1 Com3 48 INVE_I 逆电流Modbus 9600 无8 1 Com3 59 INVE_V 逆电压Modbus 9600 无8 1 Com3 610 S_CTRL 光控制Modbus 19200 无8 1 Com4 111 W_Ctrl 风控制Modbus 19200 无8 1 Com5 112 I_Ctrl 逆控制Modbus 19200 无8 1 Com6 1表16、建立数据库组态，双击图标，弹出数据库组态对话框，如图8所示：图8可建立开关量、模拟量等数据库变量，如表2所示。
风光互补发电系统安装与调试大赛
2019年江苏省职业技能大赛风光互补发电系统安装与调试赛项样卷2019年元月选手须知：（1）任务书正卷部分共21页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，进行任务书的更换。
（2）竞赛时间共4小时，包括系统安装时间、接线时间、程序设计与系统调试时间、测试时间、分析时间、答题时间和提交成果时间等，参赛团队应在4个小时内完成任务书规定内容。
参赛选手在竞赛过程中根据任务书要求，将各系统的运行记录或程序文件存储到指定的计算机的盘目录下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件不予给分。
（3）参赛选手提交的试卷不得写上姓名或与身份有关的信息，否则成绩无效。
（4）参赛选手认定竞赛设备的器件有故障可提出更换，器件经现场裁判测定完好属参赛选手误判时，每次扣该参赛队2分。
（5）竞赛过程中，参赛选手要遵守操作规程，确保人身及设备安全，并接受裁判员的监督和警示。
竞赛过程中由于参赛选手人为原因造成的器件损坏，不予更换。
竞赛过程中由于参赛选手人为原因造成贵重器件损坏，停止该队比赛，竞赛成绩作为零分。
（6）在竞赛过程中，参赛选手如有舞弊、不服从裁判判决、扰乱赛场秩序等行为，裁判长按照规定扣减相应分数。
情节严重的取消竞赛资格，竞赛成绩记为零分。
（7）选手应爱惜设备，节约耗材。
选手在竞赛过程中，不得踩踏连接导线、走线槽盖板等材料或工具。
一、竞赛设备描述竞赛设备以“KNT-WP01型风光互补发电实训系统”为载体，该设备由光伏供电装置、光伏供电系统、风力供电装置、风力供电系统、逆变与负载系统和监控系统组成，如图1所示。
（a）（b）（c）（d）（e）（f）图1 KNT-WP01型风光互补发电实训系统外形图（a）光伏供电装置（b）风力供电装置（c）光伏供电系统（d）风力供电系统（e）逆变与负载系统（f）监控系统1．光伏供电装置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。
2016年全国职业院校技能大赛高职组风光互补发电系统安装与调试赛项规程
2016年全国职业院校技能大赛高职组“风光互补发电系统安装与调试”赛项规程一、赛项名称赛项编号：GZ-047赛项名称：风光互补发电系统安装与调试英语翻译：Installation and Commissioning of Hybrid Wind/PV Power Generating System赛项组别：高职组赛项归属产业：制造二、竞赛目的通过竞赛，检验和展示高职院校能源产业、加工制造、信息技术等相关专业教学改革成果以及学生的通用技术与职业能力，引领和促进高职院校与本赛项相关专业的教学改革，激发和调动行业企业关注和参与教学改革的主动性和积极性，推动提升高职院校的人才培养水平。
三、竞赛内容本竞赛由技能、综合素质二部分内容组成，其中技能部分占权重95%，职业素养部分占权重5%。
竞赛时间为4小时。
具体见表1。
表1 竞赛内容、时间与权重表（一）技能竞赛内容技能竞赛4小时,在KNT-WP01风光互补发电实训系统平台上进行。
竞赛内容涉及光伏供电装置、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、监控系统的安装、接线、测试、编程、调试、故障排除、分析等实训考核以及职业素养考核。
根据任务书,完成以下操作内容: （1）光伏电池组件、投射灯、光线传感器的安装。
光伏电池伏安特性的测试。
（2）光伏供电系统的控制单元、接口单元、可编程序控制器、传感器、智能仪表、继电器等器件的安装、接线和测试。
（3）光伏电池组件对光跟踪的程序编制和测试。
（4）蓄电池组充放电工作参数的测试、保护电路测试。
（5）光伏供电系统相关电路的绘制与分析。
（6）风力供电系统的控制单元、接口单元、可编程序控制器、传感器、智能仪表、继电器等器件的安装、接线和测试。
（7）风力发电机的输出特性测试。
（8）逆变器工作参数测试。
（9）逆变系统相关电路的绘制与分析。
（10）逆变负载的组建。
（11）监控系统组态界面的设计与操作。
（12）通信系统的相关参数设置与测试。
风光互补供电系统的原理及工作原理解析
风光互补供电系统的原理及工作原理解析随着可再生能源的快速发展，风能和光能被广泛应用于发电领域。
风光互补供电系统是一种利用风力发电和太阳能发电相互补充的系统，其原理和工作原理是如何实现的呢？风光互补供电系统的目标是提高可再生能源的利用效率，并实现电力的稳定供应。
该系统主要由风能发电系统和太阳能发电系统两部分组成。
下面分别对两部分的原理和工作原理进行解析。
一、风能发电系统的原理及工作原理风能是一种通过风轮驱动发电机转动产生电能的可再生能源。
风能发电系统由风轮、发电机、逆变器、电网连接装置等组成。
1. 原理：风能发电系统的原理是将风能转化为机械能，然后通过发电机将机械能转化为电能，最终通过逆变器将直流电转化为交流电并连接到电网。
2. 工作原理：风能发电系统的工作原理是当风力作用在风轮上时，风轮会转动。
转动的风轮通过轴与发电机相连，使发电机转动。
发电机在转动时，通过电磁感应原理产生电能。
然后，逆变器将直流电转化为交流电，并通过电网连接装置将电能输出到电网上。
当风速较低或风轮转速较快时，逆变器会调节输出电压和频率，以保持电力的稳定输出。
二、太阳能发电系统的原理及工作原理太阳能发电是利用光能转化为电能的一种可再生能源。
太阳能发电系统由光伏电池、逆变器、电网连接装置等组成。
1. 原理：太阳能发电系统的原理是光伏电池吸收光能后，通过半导体材料产生电压，并将光能转化为电能。
逆变器将直流电转化为交流电，并连接到电网。
2. 工作原理：光伏电池是太阳能发电系统的核心部件，由多个光伏电池组成，光伏电池吸收光能后产生电压。
这些光伏电池串联或并联连接，并通过逆变器将直流电转化为交流电。
逆变器调整输出的电压和频率，以满足电网的要求。
最后，通过电网连接装置将电能输出到电网上，供应给用户使用。
风光互补供电系统的原理及工作原理解析到此为止。
该系统通过将风能和太阳能相互补充利用，可以实现电力的稳定供应，并提高可再生能源的利用效率。
风能发电系统和太阳能发电系统分别利用风能和光能转化为电能，然后通过逆变器将直流电转化为交流电，并连接到电网上。
KNT-WP01型 风光互补发电实训系统1
风光互补发电实训系统技术方案南京康尼科技实业有限公司2013年2月26日第一部分：技术参数KNT-WP01型风光互补发电实训系统一、概述2013年全国职业院校技能大赛高职组“风光互补发电系统安装与调试”赛项使用的大赛设备是由南京康尼科技实业有限公司研发生产的产品“KNT-WP01型风光互补发电实训系统”。
二、设备组成KNT-WP01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。
KNT-WP01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)、比赛场地面积：20平方米图1 KNT-WP01型风光互补发电实训系统三、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，如图2所示。
图2 光伏供电装置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。
风光互补实训报告
风光互补实训报告一、引言风光互补是指通过光伏发电系统与风力发电系统的结合，实现能源的互补利用。
本报告旨在总结和分析风光互补实训的过程和结果，探讨该技术在可再生能源领域的应用前景。
二、实训背景随着能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，可再生能源成为了解决能源短缺和环境污染的重要途径之一。
风能和光能作为两种常见且具有广泛分布的可再生能源，其互补利用具有巨大潜力。
因此，风光互补技术的研究和应用受到了广泛关注。
三、实训目的本次实训的目的是通过搭建风光互补实验平台，了解风能和光能的特点以及其互补利用技术的原理和方法。
通过实际操作和数据分析，进一步掌握风光互补系统的运行机理和性能评估方法，为今后的研究和应用提供基础支撑。
四、实训内容1. 搭建实验平台：根据实训要求，我们搭建了风光互补实验平台，包括光伏发电系统和风力发电系统。
光伏发电系统利用太阳能转化为电能，而风力发电系统则利用风能转化为电能。
两个系统通过逆变器和电网连接，实现了能源的互补利用。
2. 数据采集与分析：我们通过数据采集系统实时监测和记录了平台的发电功率、风速、光强等数据。
通过对这些数据的分析，我们可以了解风力发电系统和光伏发电系统的运行状况，以及风光互补系统的总体性能。
3. 性能评估与优化：基于采集到的数据，我们对风光互补系统的性能进行了评估，并提出了一些优化建议。
例如，根据风速和光强的变化情况，我们可以调整风力发电系统和光伏发电系统的工作参数，以提高系统的整体发电效率。
4. 经济与环境效益分析：在风光互补实训中，我们还对系统的经济和环境效益进行了分析。
通过比较风光互补系统与单一光伏发电系统或风力发电系统的发电量和成本，我们可以评估风光互补技术的经济可行性和环境友好性。
五、实训结果与讨论通过实训，我们得出了以下结论：1. 风光互补系统能够有效利用风能和光能，提高能源利用效率，具有较好的发电性能。
2. 风速和光强的变化对风光互补系统的发电效率有较大影响，需要根据实际情况进行参数调整和优化。
风光互补发电系统安装与调试(高职组) 答题纸(09)
2015年全国高职技能大赛“康尼杯”风光互补发电系统安装与调试赛项答题纸（09卷）工位号:比赛时间:2015年06月1．光伏电池组件开路电压和短路电流的测量表1 光伏电池组件开路电压和短路电流的测量数据光伏电池组件灯1和灯2亮灯1亮灯1亮且摆杆向东偏移处于限位位置开路电压（V）短路电流（A）开路电压（V）短路电流（A）开路电压（V）短路电流（A）1块2块串联2串2并4．简述问题（1）光伏电池板并联旁路二极管的目的和作用是什么？（2）在实训中，同学将KNT-WP01型风光互补发电实训系统的2块光伏电池组件串联时，把同极性端输出线连接在一起了。
灯1和灯2关闭，用性能良好的万用表测量该串联光伏电池组件的输出电压值为-0.71V；打开灯1，用性能良好的万用表测量该串联光伏电池组件的输出电压值为+13.5V。
请叙述可能的原因。
2．绘制S7-200 CPU226输入输出接口图图3 S7-200 CPU226输入输出接口图7．光伏电池组件的输出特性测试表5 摆杆垂直且灯1和灯2亮时的光伏电池组件输出电压和输出电流测量值组号电压U/V电流I/A功率P/W 组号电压U/V电流I/A 功率P/W1 72 83 94 105 116 12表6 摆杆垂直且灯1亮时的光伏电池组件输出电压和输出电流的测量值组号电压U/V电流I/A功率P/W 组号电压U/V电流I/A 功率P/W1 72 83 94 105 116 12表7 灯1亮且摆杆向东偏移处于限位位置时的光伏电池组件输出电压和输出电流的测量值组号电压U/V电流I/A功率P/W 组号电压U/V电流I/A 功率P/W1 72 83 94 105 116 128．绘制光伏电池组件的伏安特性曲线和输出功率曲线图4 摆杆垂直且灯1和灯2亮时的光伏电池组件的伏安特性曲线和输出功率曲线图5 摆杆垂直且灯1亮时的光伏电池组件的伏安特性曲线和输出功率曲线图6 灯1亮且摆杆向东偏移处于限位位置时的光伏电池组件的伏安特性曲线和输出功率曲线9．计算与分析问题（1）填充因子是评价光伏电池组件性能的一个重要参数。
风光互补设备实训数据
KNT-WP01型风光互补发电系统实训数据在此次KNT-WP01型风光互补发电系统实训中，测量记录的主要数据包括太阳能电池伏安特性曲线和风力发电伏安特性曲线，以及光伏实际充电波形图、光伏模拟充电波形图、风电实际波形图、spwm波形图、基波波形图、300ns死区时间波形图、3000ns 死区时间波形图、300ns单通道逆变输出波形图、3000ns单通道逆变输出波形图。
测量工具主要为示波器。
1、太阳能电池伏安特性曲线光伏电池方阵的负载是1000Ω/50W的可调电位器，通过调节可调电位器，得出十组数据，根据数据画出伏安特性曲线。
表1 光伏电池输出数据图1 光伏电池伏安特性曲线2、风力发电伏安特性曲线风力供电系统的负载也是1000Ω/50W的可调电位器，通过调节可调电位器，得出十组数据，根据数据画出伏安特性曲线。
表2 风力发电输出数据图2 风力发电伏安特性曲线3、蓄电池的实际充电波形（光伏）打开投射灯1和投射灯2，光伏电池组件输出电压约为18V 左右，蓄电池的电压低于13.5V。
将示波器的A通道检测探头分别接到DSP控制单元的JP10-2和0V上，测到如图所示的波形。
图3 蓄电池的实际充电波形4、蓄电池的模拟充电选择光伏模拟电压值和蓄电池的模拟电压，将示波器的A通道检测探头分别接到DSP控制单元的JP10-4和0V上，测到如图所示的波形。
图4 模拟充电波形图图5 模拟充电波形图图6 模拟充电波形图5、蓄电池的实际充电波形（风电）同光伏供电装置一样，启动风力供电装置，风机输出电压约为12V左右，将示波器的A通道检测探头分别接到DSP控制单元上，测到如图所示的波形。
图7 蓄电池的实际充电波形6、SPWM波形图将示波器A通道探头接在逆变器测试模块的23.4K SPWM 测试端，测量得到SPWM波形。
图8 SPWM波形7、50Hz基波将示波器A通道探头接在逆变器测试模块的50Hz基波测试端，测量50Hz基波。
图9 50Hz基波波形8、300ns与3000ns死区时间波形图图10 300ns死区时间波形图11 3000ns死区时间波形9、300ns与3000ns单通道逆变输出波形图图12 300ns单通道逆变输出波形图13 3000ns单通道逆变输出波形逆变器的死区时间反映逆变器输出正弦波的正半周波形与负半周波形之间的延时时间，死区参数与逆变器输出电能的质量有密切关系。
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风光互补发电实训系统技术方案南京康尼科技实业有限公司2013年2月26日第一部分：技术参数KNT-WP01型风光互补发电实训系统一、概述2013年全国职业院校技能大赛高职组“风光互补发电系统安装与调试”赛项使用的大赛设备是由南京康尼科技实业有限公司研发生产的产品“KNT-WP01型风光互补发电实训系统”。
二、设备组成KNT-WP01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。
KNT-WP01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)、比赛场地面积：20平方米图1 KNT-WP01型风光互补发电实训系统三、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，如图2所示。
图2 光伏供电装置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×28mm2、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、充/放电控制单元、信号处理单元、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。
(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）、充、放电控制单元和信号处理单元蓄电池的充电过程及充电保护由充电控制单元、信号处理单元及程序完成，蓄电池的放电保护由放电控制单元、信号处理单元完成，当蓄电池放电电压低于规定值，放电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。
(3)、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×20mm3、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，如图3所示。
图3 风力供电装置叶片、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45º，风力发电机叶片转速变慢。
当风场的风量过大时，尾舵侧风90º，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、充/放电控制单元、信号处理单元、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）、充、放电控制单元和信号处理单元蓄电池的充电过程及充电保护由充电控制单元、信号处理单元及程序完成，蓄电池的放电保护由放电控制单元、信号处理单元完成，当蓄电池放电电压低于规定值，放电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）、测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、逆变控制单元、直流升压单元、全桥逆变单元、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）、逆变装置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装置由DC-DC升压单元、逆变控制单元、全桥逆变单元组成，逆变的工作过程是将蓄电池的12V直流电通过DC-DC和DC-AC 变换，转变成正弦波220/50Hz(可调)的工频交流电。
本逆变器有很多优点，升压部分由SG3525驱动两个升压MOS管，SG3525脉宽调试控制器，不仅具有可调整的死区时间控制功能，而且还具有可编程式软启动，脉冲控制锁保护等功能。
全桥逆变部分采用具有DSP性能的嵌入式微处理器TMS320F2812实现SPWM的调制，同时能够与上位机的远程通讯，实现数据的上载与下载等功能。
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4)、通信监控系统与光伏充、放电控制器，风能充、放电控制器，逆变控制器、仪表、PLC、变频器通信。
5)、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，实现风力发电单元变频器控制和测风偏航控制。
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)、单晶硅光伏电池单体的工作原理实验2)、太阳能电池组件方阵设计实验3)、光伏供电装置的组成与控制实验4)、PLC编程手动、自动控制光伏电池追踪太阳实验5)、光敏电阻、电压比较器的工作特性实验6)、光线传感器工作原理实验7)、光伏供电系统电气控制原理设计8)、光伏电池的I-U特性测试实验9)、光伏电池的输出功率特性实验10)、DSP控制器对蓄电池的脉宽调制充电过程实验11)、DSP控制器对蓄电池的放电保护实验12)、蓄电池实际充电检测实验13)、蓄电池模拟充电实验14)、水平轴永磁同步风力发电机的组成安装实验15)、模拟风场的设计与搭建实验16)、风力发电机被动偏航与主动偏航原理实验17)、水平轴永磁同步风力发电机被动偏航中侧风偏航机构设计18)、风力供电系统的组成及工作原理19)、可变风向和可变风量控制实验20)、风力供电系统电气控制原理实验21)、风力发电机偏航手动、自动控制方式实验22)、风力发电机输出特性测试23)、逆变器工作原理实验24)、SG3525实验25)、逆变器基波、SPWM、死区等波形检测实验26)、上位机下载逆变几波频率、死去时间、调制比等参数实验27)、逆变器不同负载设计连接实验28)、上位机与各单元通信方式与连接实验29)、通信协议设定实验30)、三维组态力控软件的应用实验31)、力控软件的基本开发流程实验五、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）12 风速仪输出电压：0-5V风碗数：3个13 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14 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：430×430×28mm42 追日传感器输出电压：0-5V跟踪精度：1度结构：4电桥13 投射灯摆臂机构：涡轮蜗杆结构（2个减速箱）电压：220V频率：50Hz2电流：1.36A最大功率：300W4 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12 风电控制电源单元含漏电保护断路器，AC220V和DC24V状态指示灯 13 触摸屏7",彩色 14 充、放电控制器核心板，接口底板，信号处理板 15 直流输入单元电流表： DC 0-5A电压表： DC 0-500V接口：RS48516 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17 PLC S7-200 CPU224 18 变频器MM420-0.37Kw9 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12 光伏控制电源单元含漏电保护断路器，AC220V和DC24V状态指示灯 13 触摸屏7",彩色 14 充、放电控制器核心板，接口底板，信号处理板 15 直流输入单元电流表：PA1951-AK1G，DC 0-5A电压表：PZ195U-AK1G，DC 0-500V接口：RS48516 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18 PLC S7-200 CPU226 19 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 逆变输出显示单电流表：AC 0-5A 1元电压表：AC 0-500V接口：RS4852 逆变控制电源单元含漏电保护断路器，AC220V和DC24V状态指示灯 13 逆变装置输入电压：DC12V输入电压范围：DC9.5V-15.5V输出电压：AC180~220V可调±5% 额定输出电流：1.4A输出频率：50Hz~60Hz可调±0.5Hz 额定功率：300VA输出波形：正弦波波形失真：＜5%转换效率：＞85%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：5A15 变频器MM420-0.37Kw 16 电机负载功率：25W电压：AC220V转速：1300rpm17 模拟舞台灯光负载二极管字样为“KNT”的发光模块 18 阀控密封式铅酸蓄电池容量 12V 18Ah/20HR重量 1.9kg尺寸 345mm×195mm×20mm4六、监控系统序号名称技术参数数量1 工控机6个串口，含键盘鼠标 12 组态软件力控6.1 13 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；4网孔架底部装有滑轮。