KCTF-35型风光储发电微电网实验系统
一、 系统概述
本风光储发电微电网实验系统是一款集风力发电、光伏发电、储能单元及智能能量管理于一体的先进教学与科研平台。系统完整再现了新能源微电网的发、储、配、用全流程，可进行离网、并网等多种模式的运行实验，是职业院校、高等院校、科研院所及企业开展新能源技术教学、技能实训与前沿课题研究的理想设备。该平台致力于帮助学生与研究人员深入理解风光储互补微电网的系统原理、运行特性及工程应用，是培养新能源领域复合型技术人才的核心实训系统。
二、 系统特点与优势
高度集成，功能全面：系统集成了风力发电机组、光伏阵列、储能蓄电池、智能控制器、离网/并网逆变器及监控系统，构成完整的微电网实验系统，可实现风光互补发电、离网独立供电、并网运行及智能储能管理等多种实验。
智能监控，数据可视：集成高精度环境监测模块（温湿度、风速、风向、光照度）与数字仪表显示，运行状态一目了然。配备高性能工控一体机监控系统，可实时监控、记录、存储和打印所有运行数据，便于实验分析与研究。
核心部件，工业品质：
光伏组件：采用高效多晶硅组件，具有优异的弱光性能和长期衰减率保障。
风力发电机：采用永磁同步发电机，启动风速低，运行稳定。
控制器与逆变器：采用DSP数字控制技术，具备MPPT最大功率点跟踪功能。同步电源采用高性能IGBT模块，输出纯正弦波，效率高，具备完善的保护功能。
安全可靠，灵活切换：系统具备完善的电气保护机制（过压、欠压、过载、短路、反接、孤岛保护等）。实验台面板设有切换开关，可一键实现离网运行模式与并网运行模式的自由切换，操作安全便捷。
开放设计，扩展性强：系统结构开放，各单元模块清晰，接线测试点明确，既可用于演示教学，也支持学生进行深入的设计性、创新性实验，是功能强大的新能源微电网综合实验装置。
三、 系统主要技术参数与配置
1. 光伏发电单元
光伏组件：多晶硅组件，单块额定功率250Wp。
组件数量：4块（可根据需求定制），总容量约1kWp。
固定支架：采用镀锌钢工程结构，牢固耐用，可调节倾角（模拟）。
2. 风力发电单元
风力发电机：永磁同步风力发电机，额定功率500W，额定电压48VDC。
风洞模拟模块：用于室内模拟风源，风速0-13级连续可调，安全可靠。
3. 储能与能量管理单元
储能蓄电池：采用高性能铅酸或胶体蓄电池，单体12V/55Ah，4节串联组成48V/55Ah储能系统。
风光互补智能控制器：
工作电压：48VDC。
支持风机与光伏双路输入，智能PWM充电管理。
具备蓄电池过充/过放保护、负载管理、手动刹车、数据通信（RS232/485）等功能。
离网逆变电源：额定功率1000W，输入48VDC，输出220VAC/50Hz纯正弦波，支持市电切换。
同步并网逆变电源：额定并网功率600W，具备并网保护功能（孤岛效应保护、输出短路保护等）。
4. 监控与测量系统
环境监测：集成风速、风向、温度、湿度、光照度传感器及数字显示仪表。
电气参数测量：配置直流电压/电流表、交流电压/电流表、功率因数表、电能计量模块等。
中央监控：搭载15.6寸工业触控一体机，内置监控软件，实现对风光储微电网实验系统所有运行参数的实时监测、曲线分析、数据存储与报表生成。
5. 系统整体参数
输入电源：AC 220V ±10%， 50Hz（为模拟风洞、监控等辅助设备供电）。
微电网运行模式：离网独立运行、并网运行、风光储互补运行。
保护功能：具备全方位的防雷、过流、过压、欠压、短路、反接、过热及孤岛保护。
四、 可完成的主要实验与实训项目
本风光储发电微电网实验系统可支持以下多层次的教学与科研实验：
能量采集单元特性实验：
光伏电池板I-V特性曲线测试实验。
风力发电机输出特性与风速关系实验。
不同光照与温度对光伏输出影响的实验。
储能与控制技术实验：
蓄电池充放电特性及管理策略实验。
风光互补智能控制器参数设置与功能验证实验。
PWM充电与MPPT控制原理实验。
电能变换与运行实验：
离网逆变器工作原理及带载实验。
并网逆变器同步并网与孤岛保护实验。
离网/并网双模式切换操作实验。
微电网系统集成与监控实验：
风光储微电网系统搭建与接线实训。
基于监控软件的微电网运行数据监测与能效分析。
微电网在不同天气条件下的运行策略设计与验证。
负荷投切对微电网系统稳定性影响的实验。
五、 典型应用领域
职业院校与高等院校：适用于新能源科学与工程、电气工程、自动化等相关专业的《新能源发电技术》、《微电网技术》、《电力电子技术》等课程的教学演示、课程设计及毕业设计。
科研机构：用于开展分布式发电、微电网运行控制、储能优化配置等前沿课题的算法研究与验证。
企业培训中心：用于光伏、风电运维工程师的技能培训与考核，提升技术人员对风光互补储能系统的安装、调试与故障诊断能力。
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