SY-WSH01风光氢储热一体化综合实训平台

一、产品概述

本平台是面向新能源发电、氢能技术、储能工程等专业打造的多能互补综合教学实训设备，集成风力发电、光伏发电、电解制氢、储能调度、能量逆变、热泵冷暖六大功能模块，覆盖 “风 - 光 - 电 - 氢 - 热” 全能量转换链路。

针对传统新能源实训设备功能单一、系统关联性弱、实验工况受自然环境制约的教学痛点，平台采用真实部件与可控模拟单元结合的设计，所有模块既可独立开展单项原理实训，又可联动组成完整多能互补系统，实验条件可控、数据可复现。平台可满足中职、高职及应用型本科的课程实训、技能考核、创新实验需求，帮助学生建立新能源系统整体认知，掌握设备原理、系统集成、能量调度、运维排查等核心技能，贴合新能源产业技能型人才培养要求。

二、平台简介

本实训平台以 “风光发电 + 储能缓冲 + 电解制氢 + 热泵用能” 为核心架构，包含光伏模拟单元、双规格风力发电机组、风电控制单元、储能蓄电池单元、PEM 电解制氢单元、并离网逆变单元、空气源热泵系统七大功能模块。

平台参数对标工业真机，控制逻辑贴合工程实际，既支持单部件结构认知、原理验证、性能测试等基础实训，也可开展系统集成、能量调度、故障排查等综合实训。整套设备模块化设计、扩展性强，可适配新能源发电技术、氢能应用技术、储能技术、建筑节能等多个专业方向的教学需求，是构建新能源专业实训体系的核心综合性载体。

三、可开展实训实验项目

实验 1：光伏输出特性模拟与测试实验

通过太阳能电池模拟器设定不同光照、温度对应的输出特性，测试光伏 I-V、P-V 曲线，分析环境参数对光伏发电功率的影响规律，掌握光伏组件输出特性测试方法，理解光伏发电基本原理。

实验 2：风力发电机结构与发电特性实验

开展风力发电机整机结构认知、核心部件拆解观察实训；通过变频拖动系统模拟不同风速工况，测试风机输出电压、电流、功率随转速的变化规律，掌握风力发电机运行特性与发电原理。

实验 3：风力发电 MPPT 充电控制实验

搭建风电 - 储能充电系统，利用风力控制器开展 MPPT 最大功率追踪充电实训，对比不同风速下固定电压充电与 MPPT 充电的效率差异，验证 MPPT 算法的提升效果，掌握风电充电控制核心原理。

实验 4：储能蓄电池充放电与 BMS 管理实验

开展磷酸铁锂电池恒流充电、恒压充电、浮充全流程测试，测试不同放电倍率下的输出特性；学习 BMS 系统参数查看、状态监控、保护逻辑，掌握储能电池充放电特性与安全管理机制。

实验 5：PEM 电解水制氢工艺实验

开展 PEM 电解槽结构认知、制氢系统管路连接、纯水电解制氢操作实训，观察气水分离、水质净化工作过程，测试不同电流下的产氢速率，掌握 PEM 纯水电解制氢的工作原理与工艺流程。

实验 6：光伏储能并离网切换实验

操作逆变器完成并网、离网模式切换，测试切换过程中电压、频率、功率的动态变化，验证≤2s 无缝切换特性；对比两种模式下的运行逻辑与适用场景，掌握并离网系统核心控制原理。

实验 7：风光互补发电系统集成实验

将风力发电、光伏发电单元联动接入储能系统，搭建风光互补离网供电系统，模拟不同风光组合工况，测试系统供电稳定性，验证多能互补的供电优势，掌握分布式风光系统集成方法。

实验 8：空气源热泵运行与能效测试实验

开展热泵制热、制冷模式运行操作，测试不同环境温度、出水温度下的输入功率与输出功率，计算 COP、EER 能效指标，理解空气源热泵节能原理与低温运行特性。

实验 9：风光氢储系统能量调度实验

搭建完整风光氢储多能系统，设置市电优先、光伏优先、电池优先不同调度策略，测试各工况下的能量流向与运行效率，掌握多能互补系统能量管理方法与调度逻辑。

实验 10：新能源系统故障模拟与排查实验

通过各单元保护功能与故障模拟装置，模拟光伏过压、风机超速、电池欠压、逆变器孤岛、电网断电等典型故障，观察故障现象、读取故障代码，学习故障原因分析与排查方法，培养系统运维实操能力。