太陽能發電係統實訓平台
一、教學及研究實訓項目
1、太陽能電池光能量變換及自動追日實驗 實驗1、太陽能電池光能量變換測試實驗。 實驗2、太陽能光電池串並聯原理測試實驗。
實驗3、在不同天氣和日照強度下光波對光伏轉換效率的測試實
驗。 實驗4、在不同季節太陽運軌變換下對光伏能量轉換的測試實驗。 實驗5、在不同季節環境溫度變換下對光伏能量轉換的測試實驗。 實驗6、追日係統原理實驗。 實驗7、太陽光跟蹤定位傳感器原理實驗。
2、太陽能充放電控製器實驗 實驗1、對蓄電池充電效率比值測試實驗。
實驗2、對蓄電池充電過壓保護點測試實驗。
實驗3、對蓄電池充電過恢複充電測試實驗。
實驗4、對蓄電池過放電壓點保護測試實驗。
實驗5、對蓄電池充電進入 PWM 調製階段實驗(戶外配置)。 實驗6、對負載正常、過載、短路、運行測試實驗。 實驗7、對戶用型和光控型兩種控製模式進行運行測試實驗。
3、離網逆變器實驗 實驗1、逆變器輸入過壓、欠壓保護點測試實驗。
實驗2、逆變器輸出過載保護、短路保護實驗。
實驗3、逆變器在不同阻性和感性負載的瞬間啟動電流值點測試實驗。
實驗4、逆變器輸入功率與輸出功率比值效率計算與測試實驗。 實驗5、逆變器輸出的正弦波輸出波形測試實驗。
二、產品技術參數
1、光伏陣列 工作電壓:17.5~35V,工作電流:1.97A,光電池功率:40W,子陣
工作方式:串聯 70V,並聯 17.5V。
2、光電池跟蹤係統供電電壓:12VDC。跟蹤範圍:水平回轉360度, 仰角80度,跟蹤精度0.5?自動跟蹤、自動複位。
3、電力蓄能單元 蓄電池工作電壓:12~48V,蓄電池組容量:20~80Ah。
4、控製單元 使用ATMR2311單片機實現智能控製,提供校方EHC程序。
工作電壓12~48V 電流 10~15A;直流負載實驗 DC/DC 輸出
正弦波逆變器,額定輸入電壓12V,額定輸出電流12A,電壓 220VAC, 額定輸出功率300W。
5、負載單元 交流線性電阻負載:3WLED照明燈,3W電風扇,40W白熾燈。直流模 擬負載:28WLED路燈板,3W電風扇,交通信號燈,3W直流電動機。
三、操作數據顯示
1、直流電流表、電壓表;交流電流表、電壓表;溫度表、蓄電池容 量顯示器。
2、PC 機監控顯示內容:蓄電池電壓、光伏電壓、光伏電流、光伏功 率,能量模擬圖。
四、試驗操作模式
1、相互跳線鏈接並顯示試驗數據。
五、其他
1、係統配備 0-30V/3A 直流可調恒壓恒流電源。
2、係統提供上位機軟件 1 套。
3、提供使用手冊(含實驗指導書)
4、實訓台采用鋼結構的模式設計,尺寸:1210*670*1660㎜ 。
光伏發電係統安裝與調試
一、組成部分及結構要求:
主要由光伏供電裝置、光伏供電係統、逆變與負載係統、監控係統 四個部分組成。
1、 ★設備尺寸:光伏供電裝置 1610×1010×1550mm
實訓櫃 1000×1000×2000mm
二、各部件主要技術參數:
1、 光伏供電裝置
(1)、光伏供電裝置的組成 光伏供電裝置主要由光伏電池組件、投射燈、光線傳感器、光線傳 感器控製盒、水平方向和俯仰方向運動機構、擺杆、擺杆減速箱、 擺杆支架、單相交流電動機、電容器、直流電動機、接近開關、微 動開關、底座支架等設備與器件組成。
4 塊光伏電池組件並聯組成光伏電池方陣,光線傳感器安裝在光伏電 池方陣中央。2 盞 300W 的投射燈安裝在擺杆支架上,擺杆底端與減
速箱輸出端連接,減速箱輸入端連接單相交流電動機。電動機旋轉 時,通過減速箱驅動擺杆作圓周擺動。擺杆底端與底座支架連接部 分安裝了接近開關和微動開關,用於擺杆位置的限位和保護。水平 和俯仰方向運動機構由水平運動減速箱、俯仰運動減速箱、直流電 動機、接近開關和微動開關組成。直流電動機旋轉時,水平運動減 速箱驅動光伏電池方陣作向東方向或向西方向的水平移動、俯仰運 動減速箱驅動光伏電池方陣作向北方向或向南方向的俯仰移動,接
近開關和微動開關用於光伏電池方陣位置的限位和保護。
2、光伏供電係統 (1)★光伏供電係統的組成
光伏供電係統主要由光伏電源控製單元、光伏輸出顯示單元、 觸摸屏、光伏供電控製單元、DSP 控製單元、接口單元、西門子
1200PLC、繼電器組、接線排、蓄電池組、可調電阻、斷路器、12V 開關電源、網孔架等組成。
(2)、控製方式
光伏電源控製單元主要由斷路器、+24V 開關電源、AC220V 電源 插座、指示燈、接線端子 DT1 和 DT2 等組成。
光伏輸出顯示單元主要由直流電流表、直流電壓表、接線端子DT3 和 DT4 等組成。
光伏供電控製單元主要由選擇開關、急停按鈕、帶燈按鈕、接 線端子 DT5、DT6 和 DT7 等組成。
(3)DSP 控製單元和接口單元
蓄電池的充電過程及充電保護由 DSP 控製單元、接口單元及程 序完成,蓄電池的放電保護由 DSP 控製單元、接口單元及繼電器完
成,當蓄電池放電電壓低於規定值,DSP 控製單元輸出信號驅動繼電 器工作,繼電器常閉觸點斷開,切斷蓄電池的放電回路。
(4)、蓄電池組
蓄電池組選用 4 節閥控密封式鉛酸蓄電池
3、逆變與負載係統
(1)、逆變與負載係統的組成 逆變與負載係統主要由逆變電源控製單元、逆變輸出顯示單元、
逆變器、逆變器參數檢測模塊、變頻器、三相交流電機、發光管舞
台燈光模塊、警示燈、接線排、斷路器、網孔架等組成。
1)、逆變電源控製單元
逆變電源控製單元主要由斷路器、+24V 開關電源、AC220V 電源 插座、指示燈、接線端子 DT14 和 DT15 等組成。
2)、逆變輸出顯示單元 逆變輸出顯示單元主要由交流電流表、交流電壓表、接線端子
DT16 和 DT17 等組成。
(2)、逆變器 逆變器是將低壓直流電源變換成高壓交流電源的裝置,逆變器
的種類很多, 各自的具體工作原理、工作過程不盡相同。本實訓裝 置使用的逆變器由 DC-DC 升壓 PWM 控製芯片單元、驅動+升壓功率 MOS 管單元、升壓變壓器、SPWM 芯片單元、高壓驅動芯片單元、全橋逆 變功率 MOS 管單元、LC 濾波器組成。
4、監控係統
(1)、監控係統組成 監控係統主要由一體機、鍵盤、鼠標、接線排、電源插座、通
信線、微軟操作係統軟件、力控組態軟件組成。
(2)、監控係統功能
通信
監控係統與控製器、PLC、儀表進行通信。 界麵 監控係統具有主界麵,光伏供電係統界麵,逆變與負載係統界
麵,光伏能量轉換界麵,分別顯示各自的運行狀態參數。 光伏供電係統界麵設置相應的按鈕,實現光伏電池方陣自動跟
蹤。
具有光伏發電采集報表,記錄光伏輸出電壓、電流;逆變與負 載係統的逆變輸出電壓、電流、功率等數據並打印數據報表。
三、實驗實訓項目
實驗實訓內容涉及光伏供電裝置、光伏供電係統、逆變與負載 係統、監控係統的安裝、接線、調試和分析:
1)、光伏供電裝置的安裝與接線;
2)、光伏供電係統部分器件的安裝、接線與調試;
3)、光伏電池方陣輸出特性測試;
4)、蓄電池組充放電參數的測試;
5)、逆變與負載係統部分器件的安裝、接線與調試;
6)、逆變器相關參數測試、逆變器輸出參數測試;
7)、相關電路模塊的焊接;
8)、監控係統與各單元的通信;
9)、監控係統組態界麵的操作;