太阳能光伏发电应用实验装置,光伏发电系统安装与调试实验设备

一、太阳能光伏发电应用实验装置简介:

太阳能光伏发电应用实验装置（室内外）由太阳能电池组件模块、阵列支架模块、双轴跟踪控制模块、太阳能充电控制模块、蓄电池模块、离网逆变控制模块、仪表监控模块、开关控制模块、环境监测模块、上位机监控模块，等组成。主要展示了小功率太阳能电池光能量变换过程演示和实验

二、太阳能光伏发电应用实验装置运行技术条件（单相输出）

1、发电单元

光能

光伏模块功率：4×40Wp=160Wp

光伏模块输出工作电压：17.5VDC/70VDC

光伏模块工作电流：9.14A～2.76A

2、光电池支架跟踪单元

电池组件支架：钢结构热浸镀锌钢+阳极氧化铝参考尺寸1080mm×1200mm。

最大安装面积：1.5㎡，双向轴自动跟踪，也可人工调节。

系统供电电压：220～240VAC/12VDC。

系统抗风极限：150km/h。

保护风速：20m/s。

跟踪范围：水平回转360度，仰角80度，跟踪精度0.5°自动跟踪、自动复位。

3、电力蓄能单元

蓄电池类型：免维护蓄电池

蓄电池工作电压：12～48V

蓄电池组容量:20～80Ah

蓄电池数量：4个

4、控制单元

太阳能充放电控制器：工作电压12～48V电流10～15A；三种输出模式：手动开＋手动关、光控开＋光控关、光控开＋时控关。

直流负载实验DC/DC输出电压：3.3VDC、5VDC、9VDC、12VDC。

正弦波逆变器：输出波形正弦波、频率50HZ±1HZ；额定输入电压0.8V～17V、电流12A；额定输出电压220VAC±10%、电流1.36A；额定输出功率40～300W；输出功率因数≥95%（线性负载）逆变效率：≥82%。

输入市电：工作电压AC220V、频率50HZ；

工作环境：0℃～40℃、≤85%RH

5、显示单元

5.1、数字显示

直流电压表：光电池充电电压/蓄电池实际电压，相互切换；

直流电流表：光电池充电电流/逆变器输入电流，相互切换；

交流电压表：逆变器输出电压；

交流电流表：逆变器输出电流；

温/湿度表：显示实验室当前的温度、湿度、时间。

5.2、LED/LCD显示

太阳能控制器：充电、过压、欠压、过放、运行

蓄电池电压（高-中-低）

光照度计：测量当前室外光照度（Lux值）

5.3、数码管显示

通用开＋通用关；

光控开＋光控关；

光控开＋时控关；

6、开关单元

光电池控制开关；

逆变器控制开关；

鸣蜂器报警控制开关；

阻性负载控制开关；

光电池控制开关；

7、负载单元

交流线性电阻负载：3～15～120W

直流模拟负载：12V/6WLED路灯板

8、监控软件（选配）

PC监控模块：监控主机、监控软件、显示屏。

显示内容：蓄电池电压、光伏电压、光伏电流、光伏功率，能量模拟图。在不同季节太阳运轨变换仰角下角度对光伏能量转换软件调试控制界面。

三、太阳能光伏发电应用实验装置实验项目

1、光伏能量变换实验

实验1、光伏阵列单元组成原理。

实验2、太阳能光电池能量转换组合原理。

实验3、阵列电子最大功率跟踪器原理。

实验4、阵列汇流与防雷接地原理。

实验5、阵列结构件、防腐安装原理。

实验6、最大功率跟踪器与光伏转换提效实验。

实验7、在不同天气和日照强度下光波对光伏转换效率的影响实验。

实验8、在不同季节太阳运轨变换下对光伏能量转换的影响实验。

实验9、在不同季节太阳运轨变换仰角下角度对光伏能量转换的影响实验。

实验10、在不同季节环境温度变换下对光伏能量转换的影响实验。

实验11、阵列低、中、高通过开关组合后能量变换实验。

实验13、光感仪和风速传感仪各自作用实效实验。

2、系统控制运行过程演示和实验

实验1、太阳能控制器欠压保护实验。

实验2、太阳能控制器充电过压保护实验。

实验3、太阳能控制器充电温度补偿实验。

实验4、模拟的太阳能路灯系统实验（28WLED灯板带配光器）

实验5、控制器三种输出模式实验，手动开关切换或跳线（手动开＋手动关、光控开＋光控关、光控开＋时控关）

实验6、逆变器逆变原理实验（通过逆变器各测试点的测试）

实验7、逆变器与市电互补实验（手动开关切换）

实验8、逆变器输出过载保护实验

实验9、逆变器输出欠、过压保护实验

实验10、市电代替太阳能电池充电实验（通过人工钮子开关切换）

 

 

一、光伏发电系统安装与调试实验设备组成:

光伏发电系统安装与调试实验设备由光伏供电设备、光伏供电系统、逆变与负载系统、监控系统四个部分组成。

设备采用模块式结构，各设备和系统具有独立的功能，应用灵活，即可组合应用，也可独立工作运行。

设备尺寸：

光伏供电设备1610×1010×1550mm

实训柜1000×1000×2000mm

二、光伏发电系统安装与调试实验设备技术参数：

1.光伏供电设备

光伏供电设备主要由光伏电池组件、投射灯、光线传感器、光线传感器控制盒、水平方向和俯仰方向运动机构、摆杆、摆杆减速箱、摆杆支架、单相交流电动机、电容器、直流电动机、接近开关、微动开关、底座支架等设备与器件组成。

2、光伏供电系统

光伏供电系统主要由光伏电源控制单元、光伏输出显示单元、触摸屏、光伏供电控制单元、DSP控制单元、接口单元、西门子S7-200PLC、继电器组、接线排、蓄电池组、可调电阻、断路器、12V开关电源、网孔架等组成。

3、逆变与负载系统

逆变与负载系统主要由逆变电源控制单元、逆变输出显示单元、逆变器、逆变器参数检测模块、变频器、三相交流电机、发光管舞台灯光模块、警示灯、接线排、断路器、网孔架等组成。

4、监控系统

监控系统主要由一体机、键盘、鼠标、接线排、电源插座、通信线、微软操作系统软件、力控组态软件组成。

监控系统功能：监控系统与控制器、PLC、仪表进行通信。

监控系统界面：监控系统具有主界面，光伏供电系统界面，风力供电系统界面，逆变与负载系统界面，风光互补能量转换界面，分别显示各自的运行状态参数。