风光互补发电实训系统：助力绿色能源教学的未来
时间：2025-11-17 10:00:43 点击次数：
中人教仪厂 随着全球气候改变和环境问题日益严重，绿色能源已经成为世界各国一起合作关注的焦点。在中国，政府积极推动能源构造的优化升级，大力发展清洁能源，以完成可持续发展。在这个过程中，风光互补发电实验系统作为一种新型的绿色能源技术，得到了广泛关注和应用。本文将对风光互补发电实验系统实行详细简介，以及它在绿色能源发展中的重要意义。
一、风光互补发电实验系统的原理与特别点
风光互补发电实验系统是指经过太阳能和风能这两种可再生能源之间的互补，完成电力的高效运用。其中，太阳能主要经过光伏发电技术转化为电能；风能则经过风力发电技术转化为电能。两者之间可以相互补充，提升电力系统的平稳性和可靠性。
风光互补发电实验系统的主要特别点如下：
1. 资源丰富：太阳能和风能是地球上最丰富的可再生能源之一，分布广泛，取之不尽用之不竭。
2. 环保节能：风光互补发电实验系统在运行过程中无需消耗化石燃料，不会产生温室气体和其他污染物，对环境友好。同时，光伏发电和风力发电的变换效率高，能量运用率多达90%以上。
3. 单单独运行：风光互补发电实验系统可以单单独运行，不需要依赖于其他能源系统，设定有较高的自我维持能力。
4. 可调性好：按照气象条件的改变，可以经过调动光伏和风力发电机组的输出功率（W），完成电力的动态调节。
5. 经济性高：随着技术的不断成熟和规模化应用，风光互补发电实验系统的投资成本逐渐降低，经济效益逐步提升。
二、风光互补发电实验系统在绿色能源发展中的重要意义
1. 促进能源构造优化升级：风光互补发电实验系统的发展和完善，有助于减少对化石能源的依赖，推动能源构造从传统煤炭、石油向清洁、可再生的方向转变。
2. 提升能源运用效率：风光互补发电实验系统包括了多种先进技术，如光伏发电、风力发电、储能技术等，能够完成电力的高效运用，提升能源运用效率。
3. 降低环境污染：风光互补发电实验系统在运行过程中不产生有害气体和废水废渣，对环境污染较小，有利于改善生态环境。
4. 多加就业机会：风光互补发电实验系统的发展将带动相关产业链的发展，创造更多的就业机会，促进社会经济发展。
5. 提升国际竞争力：中国在新能源领域的技术和产业实力不断提升，风光互补发电实验系统的发展有望在全球界限内占据有利地位，提升国际竞争力。
三、展望未来：风光互补发电实验系统的发展前景广阔
随着全球气候改变和环境问题日益严重，绿色能源已经成为世界各国一起合作关注的焦点。在中国，政府积极推动能源构造的优化升级，大力发展清洁能源。风光互补发电实验系统作为一种新型的绿色能源技术，将在未来的能源领域发挥越来越重要的作用。
当前，我国风光互补发电实验系统已经取得了一定的成果，但仍然面临诸多挑战，如技术研发、成本降低、市场推广等。为此，我们需要加大科研投入，推动技术创新，提升风光互补发电实验系统的整体功能；同时，完善政策体系，引导产业资本投向绿色能源领域；此外，还需要加强国际合作，共享绿色能源发展的成果。
--SWP01 风光互补发电实验系统
一、 基础简介
--SWP01风光互补发电实验系统主要采用光伏供电装置、风力供电系统、逆变与负载系统、监控系统构成，
风光互补发电实验系统应用模型块式构造，各装置和系统设定有单单独的功能，可以结合成光伏发电实验系统、风力发电实验系统。
1、设备尺寸：4500×800×2000mm
2、占用场地面积：16平方米
图1 --SWP01型风光互补发电系统（图片仅供参考）
风光互补发电实验系统由光源模仿跟踪装置、光源模仿跟踪控制系统、能量变换控制存储系统、离网逆变负载系统、监控系统五个部分构成，各功能部分经过通讯电缆和连接电缆实行连接，形成一套能够展示并动手设计、装配、调节测试的太阳能光伏发电工厂应用的设备。
1. 光源模仿跟踪装置
光源模仿跟踪装置及控制系统由光源模仿跟踪装置和光源模仿跟踪控制系统构成，如图2所示。该系统由太阳能电池结合套件、模仿太阳光灯、太阳能模仿追日跟踪传感器、太阳能板二维动作机构、直线DC电机、减慢速度箱、GE可编程序控制器、按钮和继电器等低压电器等构成。
图2（a）光源模仿跟踪装置
技术功能数值：
太阳能电池规格： 20W/18V*4
模仿光源功率（W）：300W*3
跟踪方法：单轴，俯仰180°
跟踪精确度：< ±1.5°
日跟踪驱动功耗：< 1W（按照光照强度作业）
作业电压（V）：DC24V
抗风等级：10级
机械寿命：>25年
外观尺寸： 2000mm×1500mm×2000mm
2. 光源模仿跟踪控制系统
光源模仿跟踪控制系统控制灯光来模仿太阳光源（晨日太阳、午日太阳、夕日太阳）的运行轨迹以及太阳光的入射角度，太阳能电池板上的模仿追日跟踪传感器收集模仿太阳光照度信息及位置信息，控制两维动作机构，使太阳能电池板始终正对着模仿太阳光源，以提升太阳能电池的发电效率。如图3所示。
图3 （b）光源模仿跟踪控制系统
技术功能数值：
plc ：西门子S7-200
PLC规格限定电压（V）：24V
作业环境：温度（℃） -10-40℃ 湿度≤80%
外观尺寸： 800mm×600mm×1880mm
3. 能量变换控制存储系统
该系统主要采用直线DC电压（V）收集模型块、温度（℃）收集模型块、IGBT驱动模型块、直线DC电流（A）收集模型块、继电器驱动模型块、蓄电池组、直线DC负载、通信模型块、人机界面HMIHMI、空气开关、直线DC电压（V）表、直线DC电流（A）表等模型块构成。
能量变换控制存储系统是将太阳能电池板发出的电量提供给直线DC负载和蓄电池，或者输送给逆变器使用。该系统设定有温度（℃）检验测试，充、放电检验测试、PWM脉宽调制、最大功率（W）点跟踪（MPPT）功能以及过充、过放等保护功能。
图4（c） 能量变换控制存储系统
技术功能数值：
功率（W）：200W
蓄电池容量（KV）：12V20AH，4节
控制器规格限定输出电压（V）、电流（A）：24V/10A
作业环境：温度（℃） -10-40℃ 湿度≤80%
外观尺寸： 800mm×600mm×1880mm
4. 离网逆变负载系统
离网逆变负载系统如图5所示。该系统由直线DC电压（V）收集模型块、直线DC电流（A）收集模型块、IGBT驱动模型块、继电器驱动模型块、LCD人机对话模型块、通信模型块、一相逆变器-主电子回路单元模型块、频率收集模型块、直线DC电压（V）表、直线DC电流（A）表、交流ACAC电压（V）表、交流ACAC电流（A）表、交流ACAC谐波表、空气开关、低压电器、交流ACAC负载等构成。
该系统将太阳能电池板产生的直线DC电或蓄电池释放的直线DC电经过逆变器SPWM调制转化为一相220V交流ACAC电，供交流ACAC负载使用。系统设定有写入过、欠压保护，输出过载、短路保护，过热保护等功能。设定有逆变输出的电压（V）幅度、频率、功率（W）因数、谐波检验测试和调节功能。
图5（d） 离网逆变负载系统
技术功能数值：
规格限定写入电压（V）：DC24V；
规格限定输出电压（V）：220V±10%、50Hz±1Hz；
规格限定功率（W）：200VA；
输出功率（W）因数：≥0.80（感性负载、容性负载）；
逆变效率：≥80%；
电压（V）调节率：线性负载≤3%，非线性负载≤5%。
外观尺寸： 800mm×600mm×1880mm
5. 监控系统
由通讯管理机、显露器、打印机、组态系统等构成。
主要功能：
显露充电电压（V）、充电电流（A）、功率（W）、运行状态；
显露蓄电池电压（V）、蓄电池放电电流（A）、蓄电池放电功率（W）、蓄电池运行状态；
显露负载电压（V）、负载电流（A）、负载功率（W）、负载状态；
显露当前温度（℃）、温度（℃）补偿系数，各种功能数值保护、就地实时数值显露与处置整理、详细的事故记录、报警功能数值设定、对用户提供权限管理、密码登录等。
图6 （e） 监控系统
技术功能数值：
组态系统：力控
外观尺寸： 800mm×600mm×1880mm
总之，风光互补发电实验系统作为一种设定有广泛应用前景的绿色能源技术，将在未来的能源发展中发挥越来越重要的作用。让我们携手共进，共创美好未来！
常见问题：
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