
JD-FGH0風光氫及超級電容混合發電系統
一、項目概述
本系統為科研創新理念與實驗、實訓型相結合的集風力發電,光伏發電、制氫系統、氫燃料電池發電、數據采集等多元化"風、光、氫混合型新能源實驗實訓系統"。
由風力發電機組、太陽能電池組、風力及光伏控制系統、氫燃料電池發電系統、制氫系統、儲氫系統、主控系統組成的微網發電系統。
其工作原理是風力、光伏發電系統發電,并由電池儲能,DC/AC逆變成交流電,驅動電解水設備制氫。氫氣通過儲氫系統儲存,并驅動燃料電池電堆發電。
此外,DC/AC模塊自帶旁路功能,旁路端直接與市電連接,實現市電和逆變間的自動切換,在蓄電池所儲電能不夠用時,自動切換至市電供電,確保持續制氫功能正常運行。在本方案設計中主要體現在氫燃料電池系統、制氫系統、儲氫系統的部分。
1.1系統拓撲圖
圖1 系統拓撲圖
1.2 功能特點
整套系統的各個模塊預留了CANRS485RS232USBTCPIP通訊接口,可以通過該通訊接口對系統中各個模塊進行監控,便于未來項目開發使用。
系統實驗平臺集成了室內溫/濕度儀,風速測量、光照度測量系統,讓使用者操作起來更直觀;
系統DC-AC并網同步電源,采用高頻脈沖調制技術,具有小體積、高效率及高功率因數輸出;
系統面板上采用直觀的數字表和液晶顯示,讓用戶了解當前系統工作狀態;
系統上的離網電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能;
實訓系統,可以讓實訓學生自行拆裝移動,使用簡便、無噪音、無污染;
系統增加市電與風光互補發電切換模塊,讓實驗更具操作性;
增加分布式供電原理與實驗電路,讓學生增加對新知識的理解;
增設直流母線單元,方便系統各模塊之間連接及實驗;
獨立的后備膠體蓄電池及充放電管理單元;
燃料電池運行過程中,只排除水和熱量,不會產生任何有害物質及噪音;
燃料電池較之傳統電源方案,其運行安全可靠、壽命長,維護簡單,降低了維護成本。
二、方案參數概述
2.1風力發電系統的組成
風力發電機是利用風力帶動風車葉片旋轉、轉換為機械功,機械功帶動發電機轉子旋轉,最終輸出交流電的電力設備。是風力發電系統中的核心部件。
風力發電系統由一臺5KW垂直軸風力發電機組、尾翼、葉片、風機控制器塔架等組成。
廣義地說,風能也是太陽能,所以也可以說風力發電機,是一種以太陽為熱源,以大氣為工作介質的熱能利用發電機。


















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