[实用新型]风光互补发电教学实训系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力设备，尤其涉及一种风光互补发电教学实训系统。 

背景技术

光能和风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。各国都在加大对光能和风能相应发电设备的研究，为了在这个领域培养更多更尖的人才，很多大专院校开设了相应的课程，因此发电教学实训系统对教学效果显得尤为重要。 

在实际中，光能和风能发电已得到大量应用，但现有发电教学实训系统仅局限于光伏发电系统，更缺乏光能和风能进行互补发电的实训系统。同时现有的光伏发电教学实训系统还存在一些缺陷，例如模拟太阳光的光源采用多光源而不能像太阳一样升降，且各个光源之间的开启和关闭使得光源方位的改变呈现跳跃性，光源跟踪装置不能进行连续性跟踪，太阳能电池板的发电量也会呈现相应的跳跃性，不能较好地模拟太阳能发电的真实状况。而实际中的风力发电机其尾翼不能调整，这就造成在风力过大时，如果尾翼处于正中位置，就将使机舱正面迎风，转子叶片会过速转动，造成发电设备中相应机构特易损坏。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种光能和风能进行互补发电的实训系统，该系统中的光伏发电系统能很好模拟太阳能发电的真实状况，风力发电系统能根据风力的大小调节尾翼的角度保证叶片转子与风向在一个恰当的角度，使叶片转子得到一个较佳的角度，既可获得较大的风力，又不易使相应的设备由受到损坏。该实训系统由以下技术方案实现： 

所述发电教学实训系统，包括光伏供电装置，风力发电装置、光伏供电单元、风力供电单元、逆变与负载单元和监控计算机组成；所述光伏供电装置主要由太阳能电池板、光源、机架、光源摆杆、光源跟踪传感器以及设置在机架上含有光源摆杆驱动电机的光源摆杆驱动机构和含有仰俯电机及转动电机的光源跟踪机构组成，所述太阳能电池板设置在太阳能跟踪机构上，所述光源跟踪传感器设置在太阳能电池板中部，光源摆杆可转动地连接于机架，所述光源设置在光源摆杆上且与太阳能电池板相对；所述风力发电装置主要由机舱、转子叶片、尾翼、尾翼偏航电机、模拟风源和风速传感器组成，所述转子叶片设置在所述机舱头部，所述尾翼可转动地设置于所述机舱尾部，尾翼偏航电机固定设置于机舱尾部且与尾翼传动连接，模拟风源置于与机舱头部相对位置且间隔一定距离，风速传感器置于机舱头部的前端；太阳能电池板的电能输出端通过电力传输线路与光伏供电单元对应端相连，所述光源、光源摆杆驱动电机、仰俯电机、转动电机的电源开关控制信号及光源跟踪传感器输出信号与光伏供电单元对应端相连；机舱电能输出端通过电力传输线路与风力供电单元对应端相连，所述尾翼偏航电机的电源开关控制信号及模拟风源的风速和风向信号通过信号线路与风力供电单元对应端相连；所述逆变与负载单元和风力供电单元对应端分别通过电力传输线路与光伏供电单元的对应端相连，光伏供电单元、风力供电单元和逆变与负载单元的对应端分别通过信号线路与监控计算机的对应端相连。

所述发电教学实训系统的进一步涉及在于，所述光源跟踪机构包括可转动支撑架、设置在可转动支撑架上的转动电机、转动减速器、俯仰电机和俯仰减速器，所述转动减速器的输入、输出轴分别与转动电机轴、可转动支撑架的转轴连接，所述俯仰减速器的输入、输出轴分别与俯仰电机轴、太阳能电池板的转轴连接；所述光源摆杆驱动机构包括电机和减速机，所述电机的输出轴与减速机的输入轴连接，减速机的输出轴通过所述转轴与光源摆杆连接。 

所述发电教学实训系统的进一步涉及在于，所述尾翼偏航电机与尾翼通过齿轮啮合传动进行所述传动连接，所述尾翼偏航电机的转轴上设置有主动齿轮，所述尾翼上设有不完全齿轮，两齿轮相互啮合。 

所述发电教学实训系统的进一步涉及在于，所述光伏供电单元主要由光伏电源供电模块、触摸屏、DSP控制板、PLC以及蓄电池组成，光伏电源供电模块分别通过信号线路与触摸屏、DSP控制板和PLC的对应端相连，触摸屏与DSP控制板的对应端通过信号线路相连，所述太阳能电池板的电能输出端通过电力传输线路与DSP控制板的对应端相连，DSP控制板的对应端与蓄电对应端通过电力传输线路相连，摆杆驱动电机、转动电机、俯仰电机、光源的电源开关控制信号及光源跟踪传感器输出信号通过信号线路与PLC对应端相连，DSP控制板和PLC分别与所述监控计算机对应端相连。 

所述发电教学实训系统的进一步涉及在于，所述光伏供电单元还包括光伏输出显示模块、光伏供电控制操作面板和可调电阻，所述光伏输出显示模块与可调电阻的对应端通过信号线路相连，所述光伏电源信号控制面板与PLC的对应端通过信号线路相连。