TW-PVT22型 太陽能光伏發電綜合實訓係統
一、係統概述：
太陽能發電的利用通常有兩種方式，一種是將太陽能發電係統所發出的電力輸送到電網中供給其他負載使用，而在需要用電的時候則從電網中獲取電能，稱謂並網發電方式。另一種是依靠蓄電池來進行能量存儲的所謂獨立發電方式，它主要用於因架設線路困難市電無法到達的場合。
太陽能微網發電教學係統主要由光伏方陣及其支撐支架、直流彙流箱、防雷係統、並網逆變器、離網逆變器、儲能蓄電池、交流配電箱、監控係統及其連接線纜等組成。
在晴朗的白天，裝在屋頂上的光伏組件發出的直流電經過並網逆變器逆變成與電網同頻率同相位的單相交流電給負載進行供電，在夜晚或陰雨天等太陽光照不足的情況下，係統處於待機狀態，負載用電全部來自電網。
係統運行時，可以通過係統監控軟件來實時查看係統的運行狀態和故障信息，或者是選配遠程通訊數據采集器，將係統工作數據通過GPRS或以太網，傳輸到您的手機、平板電腦或任意一台聯網的電腦，以便於您遠程實時掌控電站的信息。
二、係統工作原理
室外5KW太陽能電池方陣，分成2路進入室內係統主控櫃。第1路太陽電池組件在太陽能控製器控製下，對蓄電池充電和對負載的工作狀態進行管理,具有自動防止儲能蓄電池過充電和過放電的功能。蓄電池在係統中的作用就是存儲能量，還能對係統起著調節電量、穩定輸出的作用。逆變器的作用是將蓄電池的直流電轉變為適合負載使用的正弦波交流電，逆變器輸出的交流電能通過係統輸出回路，供給外部用電設備用電，係統輸出設有過流、過載、短路等保護功能。
第2路通過直流彙流箱、並網逆變器、電能計量儀表、輸出開關直接與市電相連；太陽能電池板所產生的直流電經並網逆變器整流、濾波、升壓、同步後與市電進行並網。
三、係統特點：
1、實驗台工控一體計算機，采用RS232或RS485格式與光伏控製係統通訊，對各項參數進行監控；
2、充放電控製係統主控製模塊采用數字化MCU技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理；
3、離網逆係統采用電信機房專用係統、高隔離度、具有高穩定、高功率因數輸出；可以為用戶提供純正弦波220V/6KVA穩定交流輸出，供應外部設備用電及照明用電；
4、係統運行過程智能化控製，正常工作情況下、蓄電池充滿電後，可自動進入並網工作模式，大大節省光伏發電效率。
5、實驗台麵板設置有切換開關（按鈕）可實現離網、並網兩種模式自由切換。
四、係統技術指標參數：
1、太陽能電池組件
抗鹽霧和氨腐蝕等國際權威測試；可承受風壓2400Pa,雪壓7200Pa； 優秀的弱光環境發電性能，陰天也能發電；輸出功率年衰減率小於0.7%，第25年不低於組件初始功率的80.70% 。
組件型號：多晶
最大功率（W）：250
開路電壓（V）：35.9
短路電流（A）：7.27
最大功率點的工作電壓（V）：28.1
最大功率點的工作電流（Ａ）：6.7
轉化效率：17.12%
開路電壓溫度係數：-0.292%/K
短路電流溫度係數：+0.045%/K
功率溫度係統：-0.408%/K
最大係統電壓（V）：1000
組件尺寸（長×寬×高）：1650×990×40mm
框架：陽極氧化鋁
玻璃：白色鋼化安全玻璃3.2mm
電池片封裝：EVA
背板：複合薄膜
太陽能電池片：6×10片多晶矽太陽能電池片（156mm×156mm）
接線盒：
1) 6個旁路二極管
2) 絕緣材料：PPO
3) 防水等級：IP65
連接器
1) 常規額定電流：30A
2) 耐電壓：DC1000V
3) 接觸電阻：<2mΩ
4) 絕緣電阻：＞500MΩ
5) 適用單芯電纜截麵：2.5-6mm2
6) 電纜外徑範圍：Φ5mm～Φ 7mm
7) 環境溫度：-40℃～+ 105℃
8) 防護等級：IP67
9) 安全等級：Ⅱ
10) 殼體：PC料，黑色
11) 接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
12) 接線方式：壓接
電 纜：
1) 長度：450mm,
2) 規格：1×4mm²
3) 顏色：紅、黑
溫度範圍係數：-40°C to+85°C
抗冰雹係數：最大直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)
最大表麵負荷：7200pa
2、 太陽能組件固定支架
係統支架設計容量為5KW，采用標準工程件，鍍鋅方鋼，鍍鋅C型鋼，20塊250Wp太陽能光伏組件，固定於C型鋼架上，與室外陽台相結合
3、太陽能控製器
該項目主控係統采用國內知名廠商所生產的MPPT控製器，該控製器是一款基於多相位同步整流技術的高端產品，適用於離網型光伏係統，控製器內建靈敏的最大功率點跟蹤算法，迅速並準確地找到光伏電池最大功率點以獲取更多的光伏能源，提高效率，降低係統成本。控製器通過配套RS232、RS485、USB等通訊方式、連接PC機監控軟件，可實現單台或多台控製器的遠程實時監控、參數修改、負載設置等光伏係統管理功能。
五、光伏充放電管理係統
1.係統概述：
專為高端的中小型光伏係統設計，采用MPPT或PWM（脈寬調製）控製方式控製光伏板發出的電能給蓄電池充電。
采用智能化、模塊化設計，結構簡單、功能強大，使用工業級優質的元器件，並按照嚴格的生產工藝製造，使控製器性能可靠、係統運行穩定。
2.係統原理：
光伏充放電控製器在係統中主要作用是將光伏組件所發出的電能高效給蓄電池充電，同時確保蓄電池長時間的使用壽命。控製器內部主要有光伏輸入保護電路，蓄電池保護電路以及充電控製電路組成。
3.功能描述：
PWM充電模式
當蓄電池電量達到飽和狀態時，采用PWM控製方式控製充電，既能夠對蓄電池進行有效充電，又可以防止蓄電池過充延長蓄電池的使用壽命。
人機界麵
以直觀的數字和圖形形式顯示光伏係統的狀態和參數，顯示包括：蓄電池電壓、光伏電壓、光伏功率、光伏電流參數和相關圖標等，可以通過按鍵瀏覽顯示內容。
完善的保護功能
蓄電池過充、過放、防反接保護；光伏防反充、防反接保護；防雷保護等。
通訊功能
標準的RS232通訊/RS485通訊，可實時監控係統的運行狀態，包括控製器LCD液晶屏上顯示的所有數據，通過軟件可以對相關參數進行設定和修改，還可以對係統中光伏電池板的運行狀況進行控製，並在故障發生時報警。
幹接點信號功能
根據現場實際需要當蓄電池電壓達到設定電壓時，輸出幹接點信號。
MPPT充電功能
實時監測光伏板發電電壓，並追蹤最高電壓電流值（VI），使光伏係統以最大功率給蓄電池充電。
LCD顯示麵板
LCD顯示麵板
名稱 說明
LCD液晶顯示 顯示係統狀態和相關參數
“↑(+)”鍵 上翻/增加，進入下一個顯示狀態
“↓(-)”鍵 下翻/減小，進入上一個顯示狀態
“Enter”鍵 進入設置狀態，在設置狀態下按下按鍵保存修改值
“Esc”鍵 返回瀏覽狀態，不保存修改值
放點係統技術參數：
蓄電池額定電壓 220V
光伏額定輸入功率 4kW
浮充電壓點 266V
最大開路電壓 459V
顯示方式 LCD
通訊接口 RS232/RS485
靜態電流 ≤20mA
工作溫/濕度範圍 -20～+55℃/35～85%RH（但無結露）
溫度補償功能（可選） -4mV/℃/2V ,–35℃～+80℃ , 精度：±1℃
參考尺寸（長×寬×高） 440×300×170mm
離網逆變器：
DA-WT/HT正弦波逆變電源是新一代數字化、智能化產品，專門針對郵電、電力係統、實驗室的逆變設備，適合應用於有220V（或－48V）直流動力（直流屏）的程控交換機、計算機機房、網絡、計費服務器及事故照明等場所，是把直流電變換成正弦波電源的DC/AC功率變換裝置。
係統具備軟件保護與硬件保護的複合保護模式，可靠性高。
具備完善的保護功能：輸入極性反接、輸入過欠壓、輸出過壓、過流、短路、機內過熱、另有軟啟動功能。
可接純感性負載(需降額使用)，容性負載、阻性負載、阻容混合負載。
DA-WT/HT係列通信用工頻逆變電源是采用16位專用微處理芯片控製，主電路采用進口功率模塊，具有可靠性高、保護功能全、波形失真小、價格低廉等優點。該產品具有較高的轉換效率（在滿負載狀態下可高達85%以上）。同時還有很強的非線性負載驅動能力；該產品還可以對輸入電壓、電流和輸出電壓、電流進行檢測監控，從而實現無人值守維護功能。
標稱容量 6KVA
旁路輸入：
相數 單相L、N+G
電壓 220Vac±20%
頻率 50Hz±10%
直流輸入 標稱DC電壓 220V
關斷電壓 190V
交流輸出：
相數 單 相
電壓 220Vac±20%（市電狀態）；220Vac±2%(逆變狀態)
標稱頻率 50Hz±0.5%（電池模式）
功率因數 0.8滯後
輸出波形 正弦波
總諧波失真 ≤3%
動態負載電壓瞬變 ±5%(負載0～100%躍變)
過載能力 (125—150%)30秒後自動轉至旁路，負載正常後恢複；
>150%，200ms轉至旁路，不可恢複
係統指標：
滿載效率 ≥99％（市電狀態）；≥85％(逆變狀態)
切換時間 ≤6ms
保護功能 過載，電池低壓，欠壓、過壓、係統故障
顯示方式 LCD參數顯示+LED狀態顯示
電腦通訊接口 RS232 通訊接口
運行溫度 -10℃～40℃
相對濕度 0～95% 不結露
運行高度 ＜1500m
冷卻方式 強製風冷
噪音(dB) ＜55dB
輸出接線方式 輸出插座或接線端子台
鉛酸蓄電池：
在獨立的光伏係統中，蓄電池的作用主要是儲存能量，在晚上或多雲等氣候情況下，光伏陣列不能提供足夠的能量時，蓄電池供給負載，保證係統的正常運行。
該係統所采用的鉛酸蓄電池規格如下：
蓄電池電壓： 12V
蓄電池容量：38Ah
外形尺寸：196*165*180mm
參考重量：12.6KG/節
聯接方式：18節串聯，組合成220V/38Ah
光伏並網逆變器：
無變壓器設計，最大效率可達97.5%，歐洲效率可達96.6%，極高的MPP跟蹤精度（>99.9%），較寬的直流電壓輸入範圍（80-500Vdc），廣泛兼容各種類型的太陽能組件，接線、安裝簡單，易於操作，IP65設計，適合室內外各種環境下的安裝。
智能監控係統
教學係統所采用的逆變器外配Wifi卡，PMB能保存傳感器的所有重要數據。同時配備RS485、RS232、USB和以太網標準接口。可以選擇使用wifi-kit和GPRS-kit。免費的監控軟件能夠通過電腦及移動終端清晰直觀的查看輸出數據，您可以在任何時候查看光伏電站的太陽能產量和公共電網的供電量情況。
並網逆變器參數
直流側參數
1) 最大輸入功率：5000W 兩路輸入；2) PV短路電流：13.2A 兩路輸入；3) 最大輸入電流：15A 兩路輸入；4) 滿載MPP電壓範圍：180-450V；5) 最大輸入電壓：500V；6) 最小輸入電壓：150V；7) 啟 動 電 壓：170V；8) 最大功率跟蹤數：1
9) 防逆流功能：有，配套防逆流傳感器
交流側參數
1) 額定交流功率：3000W；2) 最大輸出電流：12A；3) 連接方式：單相；4) 額定輸出電壓：220Vac,230Vac（電網匹配）；5) 輸出電壓範圍：185v-276v；6) 額定輸出頻率：50Hz/60Hz；7) 總電流波形畸變率：＜3%；8) 功率因數：≥0.99；9) 最大功率跟蹤效率：99.9%；10) 安全等級：一級；11) 防護等級：IP65。
六、實驗內容：
實驗一 太陽能電池板特性實驗係列
1-1、太陽能電池板開路電壓測試實驗；1-2、太陽能電板I-V特性測試實驗；1-3、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗；1-4、太陽能電池板轉換效率測量實驗；1-5、太陽能電池板P-V特性測試實驗；1-6、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗；1-7、太陽能電池光譜特性測試實驗；1-8、太陽能電池板的串聯開路電壓測試實驗；1-9、太陽能電池方陣拆裝設計。
實驗二 太陽能蓄電池控製器實驗係列
2-1、太陽能蓄電池充電控製實驗2-2、控製器充放電保護實驗2-3、蓄電池電壓、電流測試實驗2-4、蓄電池電量估測實驗
實驗三 太陽能光伏逆變器實驗係列
3-1、逆變器的工作原理分析實驗；3-2、輸出電壓、電流測試實驗；3-3、最大輸出功率的估算實驗；3-4、過載或短路保護演示實驗；3-5、輸入電壓防反接演示實驗；3-6、輸入電壓範圍測試實驗；3-7、轉換效率計算實驗。
實驗四、光伏並網同步逆變電源實驗
4-1、逆變電源單元組成原理。4-2、逆變電源MPPT的最大功率跟蹤控製方法的實驗。4-3、逆變電源輸出功率與光伏能量變換的實驗。4-4、MPPT與電子跟蹤器有效結合和分離控製方麵的比較實驗。4-5、逆變器並入的電網供電中斷，逆變器應在2s內停止向電網供電，同時發出警示信號的防孤島效應保護試驗。
實驗五、光伏並網發電係統軟件實驗
5-1、在工控一體機上位軟件裏查看單站監控項目
當前功率 KW、當日電量 KWh、當月電量 KWh、當前電量 KWh、總電量 KWh
累計減少砍伐樹木（棵）、累計減排二氧化碳（噸）、收益（元）需要設置
每日/周功率曲線、電量曲線
5-2、在移動設備監控軟件裏查看單站電量記錄項目：
當前功率 KW、當日電量 KWh、當月電量 KWh、當前電量 KWh、總電量 KWh
累計減少砍伐樹木（棵）、累計減排二氧化碳（噸）、收益（元）需要設置
每日/周功率曲線、電量曲線
5-3、在上位軟件裏查看單站故障記錄項目：
直流過壓、直流欠壓、直流過流
交流過壓、交流欠壓、交流過流
係統過載、頻率異常、孤島保護、ADC異常（快速檢測並網電壓，電流）、IPM故障、過流保護、過溫保護、溫度異常、DSP異常（數字信號處理器，將模擬信號轉為數字信號）。
★接受滿足或優於以上參數的產品
TW-SPV03型 光伏發電實訓係統
一、設備組成
TW-SPV03型光伏發電實訓係統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，如圖1所示。
TW-XNY01型（分布式）3.3KW太陽能光伏並網發電教學係統
一、係統概述
分布式並網光伏電教學係統，主要由光伏組件方陣及其支撐支架、直流彙流箱、防雷係統、並網逆變器、交流配電箱、監控係統及其連接線纜等組成。
在晴朗的白天，裝在屋頂上的光伏組件發出的直流電經過並網逆變器逆變成與電網同頻率同相位的單相交流電給負載進行供電，在夜晚或陰雨天等太陽光照不足的情況下，係統處於待機狀態，負載用電全部來自電網。您可以通過係統監控軟件來實時查看係統的運行狀態和故障信息，或者是選配遠程通訊數據采集器，將係統工作數據通過GPRS或以太網，傳輸到您的手機、平板電腦或任意一台聯網的電腦，以便於您遠程實時掌控電站的信息。
TW-PV06太陽能光伏發電實訓係統
一、係統實訓應用範圍：
主要提供於職高、大學、研究生、企業技工以太陽能發電為主課題的研究和培訓。實驗係統各部分通過電纜連接，可組成一套既能演示又能動手設計、安裝、調試的風力發電實訓係統。
