JD-XNY03光伏離并網(wǎng)追日發(fā)電實驗系統(tǒng)

 

一、系統(tǒng)概述

 

光伏發(fā)電原理實訓(xùn)裝置主要由光伏裝置、逐日系統(tǒng)裝置、控制裝置（含控制器、逆變器）、儀表與負(fù)載單元、監(jiān)控系統(tǒng)組成，如圖1所示。

 

光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，各裝置和系統(tǒng)具有獨(dú)立的功能，可以組合成光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)。使用鋁合金框架。

 

二、技術(shù)參數(shù)：

 

實訓(xùn)臺工作電源：AC220V±10% 50Hz

 

工作環(huán)境：環(huán)境溫度范圍為-20℃～+45℃ 相對濕度＜85%

 

外形尺寸：

 

1、實訓(xùn)臺：1280mm×600mm×1680mm

 

2、逐日系統(tǒng)：1050*1400*1640mm

 

三、各單元介紹

 

1、光伏跟蹤裝置

 

（1）光伏跟蹤裝置的組成

 

光伏跟蹤裝置系統(tǒng)含PLC控制單元、觸摸屏、控制系統(tǒng)。光伏供電裝置主要由光伏電池組件、光線傳感器、投射燈底座支架等設(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，模擬光源：采用2盞300W的投射燈安裝在支架上，采用渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)（0-60CM可調(diào)）、電壓220V、功率300W。

 

（2）光伏發(fā)電裝置

 

光伏發(fā)電裝置主要由4塊10W的太陽能光伏板組成，可進(jìn)行并聯(lián)連接或者串聯(lián)連接。其主要參數(shù)如下

 

光伏電池組件的主要參數(shù)為：

 

額定功率  4*20W

 

開路電壓：21.87 V（并聯(lián)），4*18.00V（串聯(lián)）

 

短路電流：4*0.31A（并聯(lián)），0.28A（串聯(lián)）

 

工作環(huán)境溫度45℃±2℃。

 

（3）光線傳感器、光線傳感器控制盒

 

逐日系統(tǒng)光源檢測部分采用數(shù)字化光源檢測技術(shù)。采用高檔CPU、光敏傳感器和硅光電池集合設(shè)計。本控制盒是專用于交流24V云臺的太陽跟蹤控制，其采用24V交流輸入，可輸出四個方位的控制電壓給云臺，一般云臺的方位控制是一根公正，左右上下各四個，本控制盒就是依些配置。

 

控制盒中，方位檢測與繼電器控制一體集成在電路板內(nèi)。小巧，美觀，質(zhì)量可靠。

 

跟蹤精度可達(dá)1度，同時鎖定性能良好。技術(shù)成熟，屬不斷改進(jìn)而形成的最終控制方案。

 

2、 實驗實訓(xùn)臺

 

實驗實訓(xùn)臺采用鋁合金設(shè)計，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅固，造形美觀大方；設(shè)有吊柜，用于放置工具、存放掛箱及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。

 

（1）電源控制屏

 

電源控制屏提供1路單相220V交流電源、1路0-30V直流穩(wěn)壓電源（2A）、鉛酸蓄電池（蓄電池組選用2節(jié)閥控密封式鉛酸蓄電池。

 

主要參數(shù)：容量   12V、7Ah）、900Ω×2/0.41A的雙層瓷盤可調(diào)電阻。光源控制模塊（控制光源）。電源系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)：至少配置4通道模擬量輸入（0-3V）；4通道數(shù)字量輸入（光耦隔離）；3通道繼電器輸出（220V,1A）；2路DA輸出（0-3V）；帶標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口（有LED指示其工作狀態(tài)）；有RS485接口、CAN接口（專用隔離模塊）；4位數(shù)碼管顯示；帶ARM的仿真與下載口；USB2.0接口（RS232接口）；接基于串口協(xié)議的無線模塊，模塊可更換（帶天線,工業(yè)級）；位機(jī)PC以太網(wǎng)監(jiān)控程序，可遠(yuǎn)程直接采集操作本模塊的硬件資源；提供多種傳感器模塊供用戶選配，可遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的電源。

 

（2）網(wǎng)孔板及安裝模塊

 

提供網(wǎng)孔板、直流儀表（電壓表、電流表、具有通信接口）、交流儀表（電壓表、電流表、功率表三合一、具有通信接口）、直流負(fù)載（警示燈、節(jié)能燈）、交流負(fù)載（白熾燈、風(fēng)機(jī)）、觸摸屏、離網(wǎng)逆變器、并網(wǎng)逆變器、風(fēng)光互補(bǔ)控制器。

 

(3)儀表

 

1.直流電壓表

 

具有通信接口、具有手動自動量程、工業(yè)級柜裝48mm*96mm、精度：0.5級，1000V檔位顯示格式：999.9，顯示單位：V；100V檔位顯示：99.99，顯示單位：V；10V檔位顯示：9.999，顯示單位：V；采用透明面板設(shè)計。正反駁接誤差不大于5個字。

 

2.直流電流表

 

具有通信接口、具有手動自動量程、工業(yè)級柜裝48mm*96mm、精度：0.5級，5A檔位：4.999，顯示單位：mA；1000mA檔位：999.9，顯示單位：mA；100mA檔位：99.99，顯示單位：mA。采用透明面板設(shè)計，全量程內(nèi)阻0.1毫歐。

 

（4）交流儀表參數(shù)

 

功率及功率因數(shù)表由24位專用DSP、16位高精度AD轉(zhuǎn)換器和高速M(fèi)PU單元設(shè)計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機(jī)對話功能控制模式。軟件上采用RTOS設(shè)計思路，同時配有PC監(jiān)控軟件來加強(qiáng)分析能力。能測量電路的功率、功率因數(shù)。功率測量精度為1.0級，功率因數(shù)測量范圍0.3-1.0，電壓電流量程為450V和5A，能自動判別負(fù)載性質(zhì)，并可存儲測量數(shù)據(jù)，供隨時查閱。

 

（5）可編程控制系統(tǒng)

 

采用兼容西門子可編程控制器CPU224，配下載線與開發(fā)環(huán)境。

 

（6）并網(wǎng)逆變器

 

AC標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC

 

AC頻率范圍：55Hz～63Hz/45Hz～53Hz

 

并網(wǎng)輸出功率：400W

 

輸出電流總諧波失真：THDIAC <>

 

相 位 差：<>

 

孤島效應(yīng)保護(hù)：VAC;f AC

 

輸出短路保護(hù)：限流

 

顯示方式：LED

 

待機(jī)功耗：<>

 

夜間功耗：<>

 

環(huán)境溫度范圍：-25 ℃～60℃

 

環(huán)境濕度：0～99%(Indoor Type Design)

 

高性能自動功率點(diǎn)追蹤（MPPT）

 

的MPPT算法，以優(yōu)化來自太陽能電池板的功率收集，可精確地捕捉及鎖定輸出功率點(diǎn)，使發(fā)電量大幅提高到大于25%以上。

 

電力輸出:（逆向電力傳輸）

 

高效的電力逆向傳輸技術(shù)，逆變器在并網(wǎng)輸出模式時電力以反方向電力傳輸，自動檢測電路中的負(fù)載并優(yōu)行使用，用不完的電力才向電網(wǎng)逆方向傳輸供應(yīng)到其他地方使用，電力傳輸率可達(dá)99.9%。在光伏發(fā)電應(yīng)用系統(tǒng)中使輸出效率更高。