新能源實訓室係統構成及功能概述
係統規劃定位為科研創新理念與實驗、實訓型相結合的集光伏發電、製氫/儲氫係統、氫燃料電池發電、電化學儲能、數據采集、主控係統等多元化“光、氫、儲混合型新能源實驗實訓係統”。
一、係統主要構成和規模
1.光伏發電係統。裝機規模5.4kW,12塊450Wp組件,3台5kW逆變器。每個發電單元由4塊組件構成,共3個單元,支架分別采用平單軸跟蹤、平斜單軸跟蹤、雙軸跟蹤支架係統,並可在監控平台進行角度控製。3台逆變器通過交流電力電纜接入交流彙流配電箱。
2.電化學儲能係統。磷酸鐵鋰、免維護鉛酸儲能係統各1套,容量均為5kW•h,配置BMS、電池均衡係統,2套係統分別通過1台5kW儲能雙向變流器接入交流彙流配電箱。
3.製氫及氫燃料電池係統。質子交換膜 (PEM)電解水製氫,氫氣產量0.1 m³/h,純度99.999%;燃料電池(0.5kW)發電通過DC/AC接入交流彙流配電箱;配套氫氣存儲緩衝容器、流量計及工藝流程。
4.大屏顯示單元。係統組成結構圖;係統功能動態演示;可通過PC機進行信息共享,局域網數據交換;實時查看係統工作狀態和各項參數,包括逆變器、變流器、DC/AC、雙向計量表、環境檢測儀等的電壓、電流、功率、電量、溫濕度、光照度等參數。
5.培訓主控係統。培訓主控係統是整個微網的監測、控製核心單元。通過內置的數據采集、通訊傳輸等模塊,實現對微網係統的可視化監測及控製。由教師機1台,學生機2台等構成。
二、係統主要功能和邏輯
1.光儲工作及控製邏輯
1)電網供電時,儲能逆變器並網工作在恒壓模式,光伏逆變器並網發電;
2)離網供電時,儲能逆變器工作在獨立逆變模式建網,為係統提供電壓支撐,光伏發電大於負載時,光伏優先供負載供電,剩餘電力給儲能電池充電;光伏發電小於負載時,儲能和光伏共同為負載供電。
3)可進行電網供電、離網供電模式切換。
2.主控係統
1)培訓功能。展示與講解內容包括:光伏發電產品介紹;光伏發電基本原理;光伏發電係統組成介紹;光伏發電係統設計方法;光伏電站施工建設方法;項目前期考察、踏勘要點解析;儲能係統基本原理介紹;製氫係統基本原理介紹;氫燃料電池係統基本原理介紹;等等。
2)實驗功能:光伏支架調節,不同傾角、方位角對發電量的影響;溫濕度、光照度等環境實時監測,對發電量的影響;電化學儲能係統充放電性能試驗,充放電次數、電池壽命等監測;離網情況下,製氫係統對光伏發電波動的響應情況,產量監測;離網情況下,電化學儲能係統對光伏製氫的支撐能力試驗;等等。
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