光伏发电实训系统光伏发电教学平台光伏发电实验室装备

逐日一博

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光伏发电实训系统

[产品分类]：新能源景物互补太阳能实训: [规格型号]：TW-SNY05型
[产品价钱]：询价: [参数下载]：无
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产品详情

TW-SNY05型光伏发电实训系统

一、装备组成

TW-SNY05型光伏发电实训系统主要由光伏供电装置、光伏供电系统、逆变与负载系统、监控系统四个部分组成，如图1所示。

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1、装备尺寸：光伏供电装置1610×1010×1550mm

实训柜1000×1000×2000mm

2、园地面积：12平方米

二、各单位先容

1、光伏供电装置

（1）、光伏供电装置的组成

光伏供电装置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、水平偏向和俯仰偏向运念头构、摆杆、摆杆减速箱、摆杆支架、单相交流电念头、电容器、直流电念头、靠近开关、微动开关、底座支架等装备与器件组成，如下图所示。

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图2 光伏供电装置

4块光伏电池组件并联组成光伏电池方阵，光线传感器装置在光伏电池方阵中央。2盏300W的投射灯装置在摆杆支架上，摆杆底端与减速箱输出端毗连，减速箱输入端毗连单相交流电念头。电念头旋转时，通过减速箱驱动摆杆作圆周摆动。摆杆底端与底座支架毗连部分装置了靠近开关和微动开关，用于摆杆位置的限位和�；�。水平和俯仰偏向运念头构由水平运动减速箱、俯仰运动减速箱、直流电念头、靠近开关和微动开关组成。直流电念头旋转时，水平运动减速箱驱动光伏电池方阵作向东偏向或向西偏向的水平移动、俯仰运动减速箱驱动光伏电池方阵作向北偏向或向南偏向的俯仰移动，靠近开关和微动开关用于光伏电池方阵位置的限位和�；�。

2、光伏供电系统

(1)、光伏供电系统的组成

光伏供电系统主要由光伏电源控制单位、光伏输出显示单位、触摸屏、光伏供电控制单位、ARM控制单位、接口单位、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。

（2）、控制方法

光伏电源控制单位主要由断路器、+24V开关电源、AC220V电源插座、指示灯、接线端子DT1和DT2等组成。

光伏输出显示单位主要由直流电流表、直流电压表、接线端子DT3和DT4等组成。

光伏供电控制单位主要由选择开关、急停按钮、带灯按钮、接线端子DT5、DT6和DT7等组成。

（3）充、放电控制单位和接口单位

蓄电池的充电历程及充电�；び葾RM控制单位、接口单位及程序完成，蓄电池的放电�；び葾RM控制单位、接口单位及继电器完成，当蓄电池放电电压低于划定值，ARM控制单位输出信号驱动继电器事情，继电器常闭触点断开，切断蓄电池的放电回路。

该单位设置有一套蓄电池充、放电治理及模拟系统，正常使用时凭证设置参数对蓄电池举行充电和放电，无需要人工干预；模拟操作时，蓄电池和光电池各事情点需要手动设置，每设置完毕一种事情模式后可在软件界面视察充电及放电的运行历程，以实现光伏充、放电模拟仿真实验的目的。

★ 控制器基来源理先容（多媒体展示）

主要作用：

在小型光伏系统中，用来�；ば畹绯�；在大中型系统中，起平衡光伏系统能量、�；ば畹绯丶罢鱿低痴Ｔ诵械�；

光伏控制器应具有以下功效：

①避免蓄电池过充电和过放电，延伸蓄电池寿命；

②避免太阳能电池板或电池方阵、蓄电池极性接反；

③避免负载、控制器、逆变器和其他装备内部短路；

④具有防雷击引起的击穿�；�；

⑤具有温度赔偿的功效

⑥显示光伏发电系统的种种事情状态，包括：蓄电池（组）电压、负载状态、电池方阵事情状态、辅助电源状态、情形温度状态、故障报警等。

?光伏控制器按电路方法的差别，可分为并联型、串联型、脉宽调制型、多路控制型等；

?按组件输入功率分：小功率型、中功率型、大功率型及专用控制器（如草坪灯控制器）等；

?光伏控制电路的基本事情原理图：

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1）并联型控制器：也叫旁路型控制器，它是使用并联在太阳能电池两头的机械或电子开关器件控制充电历程。一样平常用于小型、小功率系统。

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2）串联型控制器：是使用串联在充电回路中的机械或电子开关器件控制充电历程。

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控制器的检测控制电路：

是蓄电池过欠电压的检测控制电路，主要是对蓄电池的电压随时举行取样检测，并凭证检测效果向过充电、过放电开关器件发出接通或关断的控制信号。

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3）脉宽调制（ PWM：Pulse Width Modulation）型控制器：以脉冲方法开关光伏组件的输入，充电历程能形成较完整的充电状态, 其平均充电电流的瞬时转变卦切合蓄电池目今的充电状态，能够增添光伏系统的充电效率并延伸蓄电池的总循环寿命。

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5）智能型控制器：接纳CPU或MCU等微处置惩罚器举行控制。除了具有过充电、过放电、短路、过载、.防反接等�；すπ�，还使用蓄电池放电率高准确性的举行放电控制。并具有高精度的温度赔偿功效。

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6）最大功率点跟踪型控制器：使太阳能电池方阵始终坚持在最大功率点状态，以充分使用太阳能电池方阵的输出能量。接纳PWM调制方法，使充电电流成为脉冲电流，以镌汰蓄电池的极化，提高充电效率。

（4）、蓄电池组

蓄电池组选用2节阀控密封式铅酸蓄电池

容量： 12V 18Ah/20HR

重量： 1.9kg

尺寸： 175mm×170mm×75mm（单节）

3、逆变与负载系统

（1）、逆变与负载系统的组成

逆变与负载系统主要由逆变电源控制单位、逆变输出显示单位、逆变器、逆变器参数检测�？椤⒈淦灯鳌⑷嘟涣鞯缁⒎⒐夤芪杼ǖ乒饽？椤⒕镜啤⒔酉吲拧⒍下菲鳌⑼准�等组成。

①逆变电源控制单位

逆变电源控制单位主要由断路器、+24V开关电源、AC220V电源插座、指示灯、接线端子DT14和DT15等组成。

②逆变输出显示单位

逆变输出显示单位主要由交流电流表、交流电压表、接线端子DT16和DT17等组成。

（2）、逆变器

逆变器是将低压直流电源变换成高压交流电源的装置，逆变器的种类许多, 各自的详细事情原理、事情历程不尽相同。本实训装置使用的逆变器由DC-DC升压PWM控制芯片单位、驱动+升压功率MOS管单位、升压变压器、SPWM芯片单位、高压驱动芯片单位、全桥逆变功率MOS管单位、LC滤波器组成。

逆变的事情历程是将蓄电池的12V直流电通过DC-DC和DC-AC变换，转酿成正弦波220/50Hz的纯粹弦波交流电。

逆变器多媒体教学展示

逆变器是通过半导体功率开关的开通和关断作用，把直流电能转酿成交流电能的一种变换装置，是整流变换的逆历程。

逆变看法

?逆变——与整流相对应，直流电酿成交流电。

?交流侧接电网，为有源逆变；

?交流侧接负载，为无源逆变；

逆变电路的基本事情原理

单相桥式逆变电路为例

S1～S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。

S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正；

S1、S4断开，S2、S3闭适时，uo为负。把直流电酿成了交流电。

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改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率；

电阻负载时，负载电流io和uo的波形相同，相位也相同；

阻感负载时，io相位滞后于uo，波形也差别（图5-1b）

t1前：S1、S4通，uo和io均为正；

t1时刻断开S1、S4，合上S2、S3，uo变负，但io不可连忙反向；

io从电源负极流出，经S2、负载和S3流回正极，负载电感能量向电源反响，io逐渐减小，t2时刻降为零，之后io才反向并增大。

逆变电路按其直流电源性子差别分为两种

?电压型逆变电路或电压源型逆变电路

?电流型逆变电路或电流源型逆变电路

电压型逆变电路的特点：

(1) 直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动；

(2) 输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗差别而差别；

(3) 阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反响的无功提供通道，逆变桥各臂并联反响二极管。

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电路结构及事情情形

?两个半桥电路的组合；

?1和4一对，2和3另一对，成对桥臂同时导通，两对交替各导通180°；

?uo波形同图5-6b半桥电路的uo，幅值横跨一倍Um=Ud；

?io波形和图5-6b中的io相同，幅值增添一倍；

?单相逆变电路中应用最多的；

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输出电压定量剖析

uo成傅里叶级数

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基波幅值

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基波有用值

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当uo为正负各180°时，要改变输出电压有用值只能改变Ud来实现

移相调压

?可接纳移相方法调理逆变电路的输出电压，称为移相调压

?各栅极信号为180°正偏，180°反偏，且V1和V2互补，V3和V4互补关系稳固

?但V3的基极信号只比V1落伍q ( 0

?uo成为正负各为q 的脉冲，改变q 即可调理输出电压有用值

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单相全桥逆变电路的移相调压方法

三相电压型逆变电路

?三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电路

?应用最广的是三相桥式逆变电路

?可看成由三个半桥逆变电路组成

?180°导电方法

?每桥臂导电180°，统一相上下两臂交替导电，各相最先导电的角度差120 °

?任一瞬间有三个桥臂同时导通

?每次换流都是在统一相上下两臂之间举行，也称为纵向换流

4、监控系统

（1）、监控系统组成

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

（2）、监控系统功效

1）通讯

监控系统与控制器、PLC、仪表举行通讯。

2）界面

①监控系统具有主界面，光伏供电系统界面，逆变与负载系统界面，光伏能量转换界面，划分显示各自的运行状态参数。

②光伏供电系统界面设置响应的按钮，实现光伏电池方阵自动跟踪。

③具有光伏发电收罗报表，纪录光伏输出电压、电流；逆变与负载系统的逆变输出电压、电流、功率等数据并打印数据报表。

3）智慧课堂综合测控系统

该系统接纳一体化设计，要求以上功效集中在一块焦点控制器上，榨取接纳多种�？槠醋�，确保使用职员的人身清静及装备清静的性能指标：

（一）、虚拟示波器所需实现的功效：

50MHz 2路波形丈量功效；

（二）2路逻辑剖析仪功效；

（三）1路恣意波形信号爆发器输出；

200MSa/s高速实时采样，50MHz带宽，波形丈量完全知足教学实验要求，波形平滑不失真。

（四）2路PWM脉冲信号爆发器：可设置频率、占空比。

（五）、万用表功效

1、万用表的电阻丈量功效；

2、万用表的直流电压丈量功效；

3、万用表的交流电压丈量功效；

4、万用表的交流电流丈量功效；

（六）、人机界面功效

*1、人机界面显示所丈量的波形，并显示响应的量测值；

*2、可通过点击界面按钮，将所丈量的波形插入实验报告模板中；

*3、学生的实验报告效果可通过点击界面按钮，统一上传到指定的西席电脑文件夹下；

（七）、实验室清静监控功效

1、情形参数丈量：可同时丈量显示温湿度、CO2浓度和PM2.5；

2、电气参数丈量：可丈量控制台电压电流，并盘算出功率；

3、过流、过压、欠压（阀值可设置）报警跳闸�；�；

4、清静防护：实验室情形清静监控装置（PM2.5、烟雾、可燃气体、温湿度及CO2浓度异常（火灾）报警）；

5、节电功效：恒久无人实验时，自动关闭总闸开关，实现清静和节电效果；

★4）新能源教学系统仿真软件

* 一、软件概述

1、通过该软件可以系统性学习太阳能光伏硅质料、电池片、光伏组件、光伏组件隶属质料、光伏应用产品等所有系列光伏知识内容。

2、配备文字与动画展示并先容从原质料至制品包括中心环节加工工艺等与使用要领。

3、多媒系一切自带语音解说，图、文、声并茂展示解说、与系统所述文字同步播放，资助西席对光伏发电课程教案的快速编写，提高学生对新能源专业知识快速掌握和快速学习。

4、软件组成

(1)太阳能光伏硅质料解说与展示系统

主要功效

1、可以展示种种太阳能光伏电池使用的硅质料实物；

2、配备文字与动画展示种种质料的生产工艺与使用要领

3、目录（约11课时）

?光伏硅产品基本情形先容

?硅单质性子：包括硅的物理性子、化学性子、硅的分类与应用

?硅化合物性子：包括二氧化硅、一氧化硅、硅的卤化物、三氯氢硅、硅烷等

?硅的生长原理及定型

?硅的提纯要领：包括化学提纯与物理提纯要领

?多晶硅的制备及其缺陷和杂质：包括冶金硅级制备、高纯多晶硅制备、铸造多晶硅制备

?单晶硅的制备及其缺陷和杂质：包括单晶硅生长、单晶硅的杂质与缺陷

?单晶硅与多晶硅加工要领

?硅薄膜质料：包括非晶硅薄膜质料、多晶硅薄膜质料

?硅质料的测试与剖析要领：包括导电型号丈量、电阻率丈量、少子寿命丈量、霍尔系数的测定、迁徙率的丈量、化学性能剖析、晶体结构剖析等

?硅质料测试与剖析依据标准（GB标准、UL标准、IEC标准、SEMI标准）

(2)太阳能光伏电池片解说与展示系统

主要功效

1、可以展示种种太阳能光伏电池片；

2、配备文字与动画展示种种电池片的生产工艺与使用要领

3、目录（约9课时）

?太阳能电池片基本情形先容

?太阳能电池片基本结构剖析

?太阳能电池片分类

?晶体硅太阳能电池片生产工艺：包括生产要领与生产装备先容

?晶体硅太阳能电池片生产主要原质料

?太阳能电池片测试手艺与要领：包括测试要领与测试装备先容

?太阳能电池片测试依据标准

(3)太阳能光伏组件解说与展示系统

1、可以展示种种太阳能光伏光伏组件；

2、配备文字与动画展示种种光伏组件的生产工艺与使用要领

3、目录（约10课时）

?太阳能电池组件基本先容

?太阳能电池组件的分类及种种组件的优弱点

?太阳能电池组件的生产工艺先容及相关装备

?太阳电池组件的评定标准

?太阳能电池组件的测试要领与测试装备

?太阳能电池组件的生长偏向

(4)太阳能光伏组件隶属质料解说与展示系统

主要功效

1、可以展示种种太阳能光伏光伏组件隶属质料；

2、配备文字与动画展示种种光伏组件隶属质料的生产工艺与使用要领

3、目录（约7课时）

?太阳能组件隶属设施情形先容

?太阳能组件对钢化玻璃的详细要求

?太阳能组件对支架铝型材的详细要求

?太阳能组件对EVA封胶的详细要求

?太阳能组件对TPT背板的详细要求

?太阳能组件隶属设施检测要领

?太阳能组件隶属设施测试标准

* 二、展收解说内容目录（图、文、声并茂）

2.1 太阳能光伏应用产品解说与展示系统（约5课时）

2.1.1 太阳能发电系统：

2.1.2 家用太阳能发电机直流系统多媒体电视机

2.1.3 太阳能便携电源：

2.1.4 太阳能杀虫灯

2.1.5 太阳能警示灯

2.1.6 太阳能野营灯

2.2 太阳能光伏发电基来源理

2.3 太阳能光伏发电系统组成部分先容

2.4 太阳能光伏发电系统设计要领

2.5 太阳能光伏电站施工建设要领

2.5.1、项现在期考察

2.5.2、项目建设前期资料及批复文件

第一阶段：可研阶段

第二阶段：获得省级/市级相关部分的批复文件

第三阶段：获得开工允许

2.5.3、项目施工图设计

2.5.4、项目实验建设

2.5.5、带电前的必备条件

2.6太阳能光伏并网电站先容

2.6.1、光伏并网电站简要形貌

2.6.2、光伏并网电站装备组成

2.6.2、光伏并网电站装备功效

2.7 家用型太阳能电站建设计划

2.7.1、项目概述

2.7.2、计划设计（附详细计划设计）

（一）用户负载信息

（二）系统计划设计

（三）效益盘算：

2.8 逆变器基来源理先容

2.9 控制器基来源理先容

三、主要实验实训内容

实验实训内容涉及光伏供电装置、光伏供电系统、逆变与负载系统、监控系统的装置、接线、调试和剖析：

1）、光伏供电装置的装置与接线；

2）、光伏供电系统部分器件的装置、接线与调试；

3）、光伏电池方阵输出特征测试；

4）、蓄电池组充放电参数的测试；

5）、逆变与负载系统部分器件的装置、接线与调试；

6）、逆变器相关参数测试、逆变器输出参数测试；

7）、逆变器相关数据的下载设置与测试；

8）、相关电路�？榈暮附�；

9）、监控系统与各单位的通讯；

10）、监控系统组态界面的操作；

四、 主要手艺参数

一、光伏供电装置
序号	名称	手艺参数	数目
1	电池组件	功率：20W 误差：±5% 输出电压：17.2V 输出电流：1.17A 开路电压：21.4V 短路电流：1.27A 事情情形温度：45℃±2℃ 尺寸：430×430×28mm	4
2	追日传感器	输出电压：0-5V 跟踪精度：1度结构：4电桥	1
3	投射灯	摆臂机构：涡轮蜗杆结构（2个减速箱）电压：220V 频率：50Hz 电流：1.36A 功率：300W	2
4	追日机构	结构：涡轮蜗杆结构（减速箱）驱动：直流电机轴数：双轴二维	1
二、光伏供电系统
序号	名称	手艺参数	数目
1	电源控制单位	含泄电�；ざ下菲�，AC220V和DC24V状态指示灯、电源插座	1
2	光伏控制电源单位	含泄电�；ざ下菲�，AC220V和DC24V状态指示灯	1
3	触摸屏	7",彩色	1
4	充、放电控制器	焦点板，接口底板，信号处置惩罚板	1
5	直流输入单位	电流表：PA1951-AK1G，DC 0-5A 电压表：PZ195U-AK1G，DC 0-500V 接口：RS485	1

5	直流输入单位	电流表：PA1951-AK1G，DC 0-5A 电压表：PZ195U-AK1G，DC 0-500V 接口：RS485	1
6	光伏供电控制单位	电池板跟踪偏向：东、南、西、北投光灯控制：灯1、灯2 投光灯运动偏向：工具、西东、阻止自动控制：启动、急停	1
8	PLC	S7-200 CPU226	1
9	可调电阻	规模：0-1000Ω，无级可调（有刻度）	1
三、逆变与负载系统
序号	名称	手艺参数	数目
1	逆变输出显示单位	电流表：AC 0-5A 电压表：AC 0-500V 接口：RS485	1
2	逆变控制电源单位	含泄电�；ざ下菲�，AC220V和DC24V状态指示灯	1
3	逆变装置	输入电压：DC12V 输入电压规模：DC9.5V-15.5V 输出电压：AC180~220V可调±5% 额定输出电流：1.4A 输出频率：50Hz~60Hz可调±0.5Hz 额定功率：300VA 输出波形：正弦波波形失真：＜5% 转换效率：＞85%	1
4	开关电源	型号：DR-120-24 输入电压：AC 220V 输出电压：DC 24V 输出电流：5A	1
5	变频器	FR-D720S-0.4K-CHT	1
6	电机负载	功率：20W 电压：AC220V 转速：1300rpm	1
7	模拟舞台灯光负载	二极管字样为“KNT”的发光�？�	1
8	阀控密封式铅酸蓄电池	容量 12V 18Ah/20HR 重量 1.9kg 尺寸 345mm×195mm×20mm	2
四、监控系统
序号	名称	手艺参数	数目
1	工控机	5个串口，含键盘鼠标	1
2	组态软件	力控6.1	1
五、实验台
序号	名称	手艺参数	数目

1	网孔板	竖式网孔板基本结构：下方为工具箱+4个轮子，上方为竖式网孔板尺寸：800(长)×600（宽×2000(高) 外框架组成：铝合金型材；内嵌喷塑钢板钢板尺寸：1200mm×820mm 钢板厚度：2mm 钢板孔规格：上方孔尺寸6×10mm，孔左右间距为6mm，上下间距为6mm且错位8mm；网孔板配有推拉式抽屉，抽屉接纳型材外框、2mm钢板底部；网孔架底部装有滑轮。	3合1
2	微软操作系统软件	Window XP	1
3	通讯电缆	0.3mm?双芯屏障线	1
4	实验指导书	光伏发电装备实训指导书	1