太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)
一、教學(xué)及研究實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1、太陽(yáng)能電池光能量變換及自動(dòng)追日實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)1、太陽(yáng)能電池光能量變換測(cè)試實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)2、太陽(yáng)能光電池串并聯(lián)原理測(cè)試實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)3、在不同天氣和日照強(qiáng)度下光波對(duì)光伏轉(zhuǎn)換效率的測(cè)試實(shí)
驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)4、在不同季節(jié)太陽(yáng)運(yùn)軌變換下對(duì)光伏能量轉(zhuǎn)換的測(cè)試實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)5、在不同季節(jié)環(huán)境溫度變換下對(duì)光伏能量轉(zhuǎn)換的測(cè)試實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)6、追日系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)7、太陽(yáng)光跟蹤定位傳感器原理實(shí)驗(yàn)。
2、太陽(yáng)能充放電控制器實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)1、對(duì)蓄電池充電效率比值測(cè)試實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)2、對(duì)蓄電池充電過(guò)壓保護(hù)點(diǎn)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)3、對(duì)蓄電池充電過(guò)恢復(fù)充電測(cè)試實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)4、對(duì)蓄電池過(guò)放電壓點(diǎn)保護(hù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)5、對(duì)蓄電池充電進(jìn)入 PWM 調(diào)制階段實(shí)驗(yàn)(戶外配置）。 實(shí)驗(yàn)6、對(duì)負(fù)載正常、過(guò)載、短路、運(yùn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)7、對(duì)戶用型和光控型兩種控制模式進(jìn)行運(yùn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)。
3、離網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)1、逆變器輸入過(guò)壓、欠壓保護(hù)點(diǎn)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)2、逆變器輸出過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)3、逆變器在不同阻性和感性負(fù)載的瞬間啟動(dòng)電流值點(diǎn)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)4、逆變器輸入功率與輸出功率比值效率計(jì)算與測(cè)試實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)5、逆變器輸出的正弦波輸出波形測(cè)試實(shí)驗(yàn)。
二、產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)
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(lián) 70V，并聯(lián) 17.5V。
2、光電池跟蹤系統(tǒng)供電電壓：12VDC。跟蹤范圍：水平回轉(zhuǎn)360度， 仰角80度，跟蹤精度0.5?自動(dòng)跟蹤、自動(dòng)復(fù)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、控制單元 使用ATMR2311單片機(jī)實(shí)現(xiàn)智能控制，提供校方EHC程序。
工作電壓12～48V 電流 10～15A；直流負(fù)載實(shí)驗(yàn) 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(fù)載單元 交流線性電阻負(fù)載：3WLED照明燈，3W電風(fēng)扇，40W白熾燈。直流模 擬負(fù)載：28WLED路燈板，3W電風(fēng)扇，交通信號(hào)燈，3W直流電動(dòng)機(jī)。
三、操作數(shù)據(jù)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(jī)監(jiān)控顯示內(nèi)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(yàn)操作模式
1、相互跳線鏈接并顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
五、其他
1、系統(tǒng)配備 0-30V/3A 直流可調(diào)恒壓恒流電源。
2、系統(tǒng)提供上位機(jī)軟件 1 套。
3、提供使用手冊(cè)（含實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)）
4、實(shí)訓(xùn)臺(tái)采用鋼結(jié)構(gòu)的模式設(shè)計(jì)，尺寸：1210*670*1660㎜ 。
光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝與調(diào)試
一、組成部分及結(jié)構(gòu)要求：
主要由光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng) 四個(gè)部分組成。
1、 ★設(shè)備尺寸：光伏供電裝置 1610×1010×1550mm
實(shí)訓(xùn)柜 1000×1000×2000mm
二、各部件主要技術(shù)參數(shù)：
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 感器控制盒、水平方向和俯仰方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺桿、擺桿減速箱、 擺桿支架、單相交流電動(dòng)機(jī)、電容器、直流電動(dòng)機(jī)、接近開(kāi)關(guān)、微 動(dòng)開(kāi)關(guān)、底座支架等設(shè)備與器件組成。
4 塊光伏電池組件并聯(lián)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 的投射燈安裝在擺桿支架上，擺桿底端與減
速箱輸出端連接，減速箱輸入端連接單相交流電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 時(shí)，通過(guò)減速箱驅(qū)動(dòng)擺桿作圓周擺動(dòng)。擺桿底端與底座支架連接部 分安裝了接近開(kāi)關(guān)和微動(dòng)開(kāi)關(guān)，用于擺桿位置的限位和保護(hù)。水平 和俯仰方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由水平運(yùn)動(dòng)減速箱、俯仰運(yùn)動(dòng)減速箱、直流電 動(dòng)機(jī)、接近開(kāi)關(guān)和微動(dòng)開(kāi)關(guān)組成。直流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，水平運(yùn)動(dòng)減 速箱驅(qū)動(dòng)光伏電池方陣作向東方向或向西方向的水平移動(dòng)、俯仰運(yùn) 動(dòng)減速箱驅(qū)動(dòng)光伏電池方陣作向北方向或向南方向的俯仰移動(dòng)，接
近開(kāi)關(guān)和微動(dòng)開(kāi)關(guān)用于光伏電池方陣位置的限位和保護(hù)。
2、光伏供電系統(tǒng) (1)★光伏供電系統(tǒng)的組成
光伏供電系統(tǒng)主要由光伏電源控制單元、光伏輸出顯示單元、 觸摸屏、光伏供電控制單元、DSP 控制單元、接口單元、西門(mén)子
1200PLC、繼電器組、接線排、蓄電池組、可調(diào)電阻、斷路器、12V 開(kāi)關(guān)電源、網(wǎng)孔架等組成。
（2）、控制方式
光伏電源控制單元主要由斷路器、+24V 開(kāi)關(guān)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。
光伏供電控制單元主要由選擇開(kāi)關(guān)、急停按鈕、帶燈按鈕、接 線端子 DT5、DT6 和 DT7 等組成。
（3）DSP 控制單元和接口單元
蓄電池的充電過(guò)程及充電保護(hù)由 DSP 控制單元、接口單元及程 序完成，蓄電池的放電保護(hù)由 DSP 控制單元、接口單元及繼電器完
成，當(dāng)蓄電池放電電壓低于規(guī)定值，DSP 控制單元輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電 器工作，繼電器常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷蓄電池的放電回路。
（4）、蓄電池組
蓄電池組選用 4 節(jié)閥控密封式鉛酸蓄電池
3、逆變與負(fù)載系統(tǒng)
（1）、逆變與負(fù)載系統(tǒng)的組成 逆變與負(fù)載系統(tǒng)主要由逆變電源控制單元、逆變輸出顯示單元、
逆變器、逆變器參數(shù)檢測(cè)模塊、變頻器、三相交流電機(jī)、發(fā)光管舞
臺(tái)燈光模塊、警示燈、接線排、斷路器、網(wǎng)孔架等組成。
1）、逆變電源控制單元
逆變電源控制單元主要由斷路器、+24V 開(kāi)關(guān)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(lèi)很多, 各自的具體工作原理、工作過(guò)程不盡相同。本實(shí)訓(xùn)裝 置使用的逆變器由 DC-DC 升壓 PWM 控制芯片單元、驅(qū)動(dòng)+升壓功率 MOS 管單元、升壓變壓器、SPWM 芯片單元、高壓驅(qū)動(dòng)芯片單元、全橋逆 變功率 MOS 管單元、LC 濾波器組成。
4、監(jiān)控系統(tǒng)
（1）、監(jiān)控系統(tǒng)組成 監(jiān)控系統(tǒng)主要由一體機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、接線排、電源插座、通
信線、微軟操作系統(tǒng)軟件、力控組態(tài)軟件組成。
（2）、監(jiān)控系統(tǒng)功能
通信
監(jiān)控系統(tǒng)與控制器、PLC、儀表進(jìn)行通信。 界面 監(jiān)控系統(tǒng)具有主界面，光伏供電系統(tǒng)界面，逆變與負(fù)載系統(tǒng)界
面，光伏能量轉(zhuǎn)換界面，分別顯示各自的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。 光伏供電系統(tǒng)界面設(shè)置相應(yīng)的按鈕，實(shí)現(xiàn)光伏電池方陣自動(dòng)跟
蹤。
具有光伏發(fā)電采集報(bào)表，記錄光伏輸出電壓、電流；逆變與負(fù) 載系統(tǒng)的逆變輸出電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)并打印數(shù)據(jù)報(bào)表。
三、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容涉及光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載 系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)的安裝、接線、調(diào)試和分析：
1）、光伏供電裝置的安裝與接線；
2）、光伏供電系統(tǒng)部分器件的安裝、接線與調(diào)試；
3）、光伏電池方陣輸出特性測(cè)試；
4）、蓄電池組充放電參數(shù)的測(cè)試；
5）、逆變與負(fù)載系統(tǒng)部分器件的安裝、接線與調(diào)試；
6）、逆變器相關(guān)參數(shù)測(cè)試、逆變器輸出參數(shù)測(cè)試；
7）、相關(guān)電路模塊的焊接；
8）、監(jiān)控系統(tǒng)與各單元的通信；
9）、監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)界面的操作；
