風光儲是指風能、太陽能和儲能技術的集合體。風光儲系統運用風能和太陽能這兩種可再生能源實行發電，并經過儲能技術解決可再生能源發電的間歇性和波動性問題，以完成平穩、可靠的電力供應。

風光儲系統主要采用風力發電單元、光伏發電單元和能量儲物單元構成。風能和光能是經過風力發電機和光伏陣列實行收集和變換的，而儲能單元則負責對電能實行存儲和釋放，以平衡電力系統的供需關系。

風光儲系統的應用設定有許多優點。首先，它克服了地域和環境限制，能夠廣泛應用來各種場景。其次，風光儲系統設定有投資少、輸出時間長、維護成本低等特別點，有助于降低電力系統的整體成本。此外，風光儲系統還可以提升風電和光伏發電的平穩性和可靠性，使不平穩的能源變得更為平穩可靠，從而多加電網對可再生能源的吸收接納程度。

在電力系統中，風光儲系統可以經過多種方法應用儲能技術，例如應用超級電容器平抑風電場功率（W）波動、直接控制分布式電源本身改善其輸出功率（W）特性等。此外，風光儲聯合發電系統還可以充分運用風能和光能在時間及地域上的天然互補性，改善整個發電系統的功率（W）輸出特性，降低對電網的不利影響。

一、項目基礎簡介
20KW風光儲智能微網實驗系統為科研創新理念與實驗、實驗型相集合的集風力發電，光伏發電、數值收集等多元化"風、光、混合新能源實驗實驗系統"。
20KW風光儲智能微網實驗系統由風力發電機組、太陽能電池組、追日系統、風力及光伏控制系統主控系統構成的微網發電系統。
其作業原理是風力、光伏發電系統發電，并由磷酸鐵鋰電池儲能，DC/AC逆變成交流ACAC電，其系統本身作為一個小型的變、送電站、驅動交流ACAC充電樁或其它供電設備。
20KW風光儲智能微網實驗系統會按照既定策略運行，用電低谷時段經過光伏發電或者風力發電向儲能系統充電，當夜晚光伏能量不足或無風現象下從電網取電來補充儲能電池的電量差，在電網用電高峰時段再將蓄電池電能經變流系統持續向電網送電，形成峰谷補償效能，系統可以自動運行，也可自定義時段運行或者經過本地計算機數值數值制定運行策略，便利管理。


①　24KWH儲能池及BMS管理系統
②　光伏控制系統
③　風力控制系統
④　50kw微網儲能雙向變流器（含STS 、DC/DC變換器）
⑤　配備微網能量管理EMS及監控系統
⑥　配備綜合交流ACAC配電的電能重量檢驗測試機儲物儲物柜
1.1系統拓撲圖

圖1 系統拓撲圖
1.2 功能特別點
整套系統的各個模型塊預留了CANRS485RS232USBTCPIP通訊連接口，可以經過該通訊連接口對系統中各個模型塊實行監控，方便未來項目研發使用。
Ø 系統實驗平臺包括了室內溫/濕度儀，風速測量、光照度測量系統，讓使用者實操起來更直觀；
Ø 系統DC-AC并網同步電源，應用高頻脈沖調制技術，設定有小體積、高效率及高功率（W）因數輸出；
Ø 系統操作面板上應用直觀的數字表和液晶顯露，讓用戶理解當前系統作業狀態；
Ø 系統上的離網電源可以為用戶提供交流ACAC110V/220V/380V純正弦波交流ACAC電能；
Ø 實驗系統，可以讓實驗學生自行拆卸裝配位移，使用簡便、無噪音、無污染；
Ø 系統多加市電與風光互補發電變換模型塊，讓實驗更具實操性；
Ø 多加分布式供電原理與實驗電子回路，讓學生多加對新知識的理解；
Ø 增設直線DC母線單元，便利系統各模型塊之間連接及實驗；
Ø 單單獨的后備磷酸鐵鋰儲能電池及BMS充放電管理單元；
二、方案基礎簡介
2.1風力發電系統的構成
風力發電系統由1臺（套）風力并網控制系統、10KW垂直軸風力發電機組、葉片、風機控制系統、塔架等構成。

風力發電控制系統 風力發電機 發電機示意圖
2.1.1 發力發電控制系統：
分布式風力發電并網系統、風光互補并網發電系統、風力發電并網系統；
2.1.2 特別點：
Ø  風力發電專用并網控制逆變一體機
Ø  寬界限風力發電 MPPT 功能，可 30 個點設定功率（W）彎彎曲線
Ø  完善的保護功能
Ø  可選 RS232/RS485/GPRS 實行電腦監控，其中 GPRS 可同時完成 APP 監控
2.1.3 技術功能數值：

風力發電原理是運用風力帶動風車葉片旋轉，再經過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。

選用裝配場地
選用土質堅實的平地作為裝配場地，裝配風力發電機的組位置應該至少遠離房屋及人員活動場所50米，務必在選定裝配場地時考慮到風葉的光影影響及風力發電機組運行時產生的噪音影響（正常作業時噪音約為65dbA）。同時避免周圍有高大的樹木、建筑物等影響風速風向的障礙物。
禁止裝配在松軟的沙地、高低不平的場地、有下陷或塌方可能的場地、洼地及其他容易受氣候影響而發生地質改變的場地。同時需要考慮從風力發電機的電機部分到您的儲能蓄電池組的距離，距離越短，所用傳輸電纜越短，因而傳輸過程中的耗能也越少，如果必須得有較長的距離,則盡量選用粗些的標準電纜。

地基尺寸（地面裝配）
請選用在無風天氣實行風力發電機裝配及接線。

立桿尺寸圖 預埋基礎圖


屋頂裝配：
注：屋頂裝配時需要現場勘察并征得甲方后勤部門同意，還要對屋頂構造承重做大致評估。

風機、追日支撐架屋頂基礎圖

風機、追日支撐架基礎效果圖
2.2光伏發電系統
10KW光伏發電前端主要采用2個5KW追日發電單元構成、容量（KV）相加起來共計10KW。可地面裝配或屋頂裝配。
10KW光伏儲能發電系統主要采用光伏子單元、雙軸跟蹤單元、能量存儲單元、電網接入裝置和能量管理系統四大部分包括。

系統運行原理
控制原則如下：
Ø 白天，光伏系統發電優先給實驗室內負載供電，當光伏發電功率（W）大于負荷功率（W）時多余電能儲物在蓄電池中，當光伏發電功率（W）小于負荷功率（W）時，儲能電池和光伏發電一起給負載供電；
Ø 夜晚，光伏側直線DC停機，由儲能電池經過儲能逆變器單單獨給負載供電，當電池剩余容量（KV）（SOC）放到設定值，系統自動切入電網，由電網給負載供電，按照需求，電網可以經過儲能逆變器給電池充電，也可以不充電；
Ø 當電網出現故障時，光儲系統自動變換至離網運行模式，由光伏電池和儲能電池同時向負載供電；
Ø 電網可以向儲能電池充電，充電功率（W）及充電時間可調；
2.2.1 光伏結合套件
光伏發電系統前端應用40塊260Wp 多晶硅結合套件，峰值輸出功率（W）10.4KW
Ø 結合套件型號：ZM260P-29b 多晶
Ø 最大功率（W）（W）：260
Ø 開路電壓（V）（V）：40.2
Ø 短路電流（A）（A）：8.81
Ø 最大功率（W）點的作業電壓（V）（V）：29.9
Ø 最大功率（W）點的作業電流（A）（Ａ）：8.36
Ø 轉化效率：17.12%
Ø 開路電壓（V）溫度（℃）系數：-0.292%/K
Ø 短路電流（A）溫度（℃）系數：+0.045%/K
Ø 功率（W）溫度（℃）系統：-0.408%/K
Ø 最大系統電壓（V）（V）：1000
Ø 保險絲規格限定電流（A）（A）：20
Ø 結合套件尺寸：1650×992×40mm
Ø 重量（kg）：19.1kg
Ø 框體結構：陽極氧化鋁
Ø 玻璃：白色鋼化安全玻璃3.2mm
Ø 電池片封裝：EVA
Ø 背板：復合薄膜
Ø 太陽能電池片：6×10片多晶硅太陽能電池片（156mm×156mm）
Ø 接線盒
1) 6個旁路二極管
2) 絕緣材料：PPO
3) 防水浸等級：IP65
2.2.2 雙軸跟蹤系統(跟蹤式支撐架和固定支撐架二選其一)
雙軸跟蹤系統是一種能夠保持太陽能電池板隨時正對太陽，使太陽光的光線隨時垂直照射太陽能電池板的動力裝置。

5KW 支撐架三維（3D）圖 5KW 支撐架圖
跟蹤支撐架的機械構造主要分為三大部分，立柱，橫梁和網架。立柱與橫梁的連接處為x軸減慢速度機，橫梁和網架的連接處為y軸減慢速度機，鋼構造支撐架全部應用熱鍍鋅噴塑。
跟蹤系統將多加大于35%的太陽輻射接收量，顯著提升太陽能光伏結合套件的發電效率。
主控應用西門子S7-1200系列主機，高精確度、高平穩數字化控制方案設計，先進的天文算法,就地實時追蹤太陽使光伏方陣時刻保持最大輸出功率（W），提升光伏發電轉化效率。風速測量裝置在正常天氣現象下保持靜默感知運行，遇到大風天氣或風速達到一定等級則會自動運行，并經過控制主機使支撐架系統自動放平減小風阻、保護支撐架系統在暴風雨天氣能夠安全運行。
整體支撐架系統放置在屋頂，經電纜輸送至室內主控臺，可完成分布式屋頂發電相關實驗，所發電能與風力發電相集合，經DC-AC逆變成三相正弦波380V交流ACAC電，可供實驗室照明、計算機數值數值和制氫系統使用。
全部系統的設計、裝配與實際工程一樣，可在老師的指導下做為學生練習拆卸、組裝實習樣機來用。


1、支撐架整體應用國標鋼材，經酸洗后作鍍鋅、噴漆防銹處置整理，抗能力可達15級以上。
2、電動推桿是一種將電機的旋轉動作轉變為推桿的直線往復動作的電力驅動裝置。可用來各種簡便或復雜的工序技藝流程中做為執行機械使用，以完成遠距離控制、集中控制或自動控制。
3、回轉式減慢速度器，應用回轉支承（俗稱轉盤）作為減慢速度器從動件，可完成無限制的圓周回轉和減慢速度，可以承受較大的軸向力、徑向力和傾覆力；
² 輸出轉矩：65 kN.m
² 傾覆力矩：38.7 kN.m
² 軸向靜荷載量：338 kN.m
² 徑向靜荷載量：135 kN.m
² 減慢速度比：61:1
4、新的模型塊化SIMATIC S7-1200控制器是我們新推出設備的核心，可完成簡便卻高度精確的自動化任務。系統有五種不一樣模型塊，分別為 CPU 1211C、CPU 1212C 、 CPU 1214C、CPU1215C和CPU1217C。設定有快速啟動、精確監控和最高等級的可用性。