中煤职业手艺学院-TW-SNY52B漫衍式光伏工程实训系统
一、装备概述
该实训系统能够使学生掌握景物互补的发电原理、发电装置装置、系统设计、辖档酮调、能源信息与互联、故障扫除、情景剖析以及职业素养等方面的团队协作能力。在紧贴新能源工业生长与需求的同时，作育新能源工业生长手艺型人才需求，推动各高职院� ？棺ㄒ到ㄉ�，展示相关教学刷新和实践效果。
景物互补发电实训系统主要由光伏模拟装置、光伏充放电系统、风力模拟装置、风力充放电系统、逆变与负载系统、监控系统组成。
二、系统组成
景物互补发电实训系统主要由光伏模拟装置、光伏充放电系统、风力模拟装置、风力充放电系统、逆变与负载系统、监控系统组成。景物互补发电实训系统接纳自力网孔面板结构、� ？榛峁股杓�，各装置和系统既可以自力运行，也可以组成光伏发电实训系统、风力发电实训系统或景物互补发电实训系统。
2.1光伏模拟装置的组成
光伏模拟与跟踪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，如图1-1所示
图1-1
2.2光伏供电系统
光伏供电系统主要由辅助电源控制单位、光伏输出显示单位、光伏跟踪控制单位、光伏汇流单位、控制器� ？椤⒔涌诘ノ弧⑽髅抛�PLC、继电器组、接线端子、蓄电池组、功率可调电阻、断路器、5V辅助开关电源、网孔面板、线槽、铝型材等组成。如图1-2所示。
图1-2
2.3风力模拟装置的组成
风力供电装置主要由叶片、轮毂、发电机、机舱、尾舵、侧风偏航机械传念头构、直流电念头、塔架和基础、测速仪、测速仪支架、轴流风机、轴流风机支架、轴流风机框罩、单相交流电念头、电容器、风场运念头构箱、护栏、连杆、滚轮、万向轮、微动开关和靠近开关等装备与器件组成，如图1-3所示。
图1-3
2.4风力供电系统
风力供电系统主要由辅助电源控制单位、风机输出显示单位、组态触摸屏、风力模拟控制单位、接口单位、西门子PLC、变频器、继电器组、接线端子、功率可调电阻、断路器、网孔面板、线槽、铝型材等组成。如图1-4所示。
图1-4
2.5逆变与负载系统
逆变与负载系统主要由控制器输出单位、逆变输出显示单位、逆变器、变频器、三相交流电机、12V直流电扇、12V LED灯、警示灯、接线排、三孔插座、断路器、网孔面板、线槽、铝型材等组成。如图1-5所示。
图1-5
2.6监控系统组成
监控系统主要由盘算机、监控软件组成，如图1-6所示。监控软件是基于C#编程软件开发，通过盘算机串口举行远程通讯，实时监测景物互补发用电信息及情形信息并可举行曲线视察，光伏跟踪可通过监控软件与PLC举行通讯，实现远程跟踪控制。监控系统准时将数据存储到SQLite嵌入式数据库中，利便对历史数据的纪录、盘问和报表天生及打印。
监控软件上岸界面如图1-6所示，第一次上岸请点击“注册”按钮，在注册用户界面里填入默认密码并注册新用户。在上岸界面填写用户名和密码后，点击“上岸”按钮即可进入监控界面。
系统上岸后进入监控软件主界面，如图1-7所示。在主界面里有系统监测的信息和曲线视察窗口。
系统上岸后需要先设置通讯端口，点击菜单栏“端口治理”->“串口设置”，翻开通讯端口设置对话窗，如图1-8所示，其中“仪表端口”是与组态触摸屏连结的串口，“PLC端口”是与光伏跟踪控制的PLC端口0举行连结的端口。准确设置后点击“确定”即可。
在主界面中点击菜单栏“端口治理”->“翻开串口”，正常连结后通讯状态显示为“正常通讯”。
2.7远程跟踪控制
在主界面菜单栏点击“跟踪控制”按钮，进入远程光伏跟踪控制界面，如图1-9所示。
历史报表盘问
在主界面菜单栏点击“历史数据”->“盘问”按钮，进入历史报表数据盘问窗口，如图1-10所示。选择盘问的起始时间和竣事时间，即可盘问该区间的历史数据，还可将历史数据存储为EXCEL报表形式，利便生涯和打印。
三、主要实验实训内容
（1）光伏模拟装置实训
1）光电池方阵的装置
2）光伏供电装置组装
（2）光伏供电系统实训
1）光伏供电系统接线
2）光线传感器原量
3）光伏电池组件光源跟踪控制程序设计
4）光伏电池的输出特征
5）蓄电池的充电特征和放电�；�
6）光伏供电系统的操作和使用注重事项
（3）风力模拟装置实训
1）水平轴永磁同步风力发电机组装
2）模拟风场装置组装
3）侧风偏航装置的组装
（4）风力供电系统实训
1）风力供电系统接线
2）模拟风场控制程序设计
3）风力发电机侧风偏航控制程序设计
4）风力发电机输出特征测试
5）风力供电系统的操作和使用注重事项
（5）逆变与负载系统实训
1）逆变器的负载装置与调试
2）逆变器的原理与测试
四、手艺参数
1)太阳能电池组件：单晶组件，最大输出功率20W，数目4块；
2)模拟光源：2盏300W卤钨灯，由蜗杆减速机摆动，模拟太阳升起至日落运动；
3)模拟光源拖动电机：交流电机；模拟光源拖动减速机：减速机，减速比3000:1；
4)光伏跟踪传感器：接纳四象限高精度光敏传感器结构，6路模拟量信号输出,跟踪探头接纳无色透明外壳，利便学生视察；
5)太阳能跟踪系统：接纳双轴二维跟踪方法，水平270±5°，俯仰75±5°，精度±0.5°；
6)跟踪控制单位：手动/自动模拟光源运动与光伏跟踪控制接纳PLC主控� ？�；
7)光照及温湿度传感器� ？椋汗庹斩�0-20K(LUX)，温度-40-80℃，湿度0-99.9%RH；
8)风力发电机：水平轴永磁同步风力发电机；输出电压12V、叶片数目3片；
9)尾舵偏航系统：接纳尾舵迎风与侧风偏航控制，偏航角度0°-90°；接纳DC24V直流同步电机驱动；
10)模拟风源：接纳变频轴流透风机，电压220V、功率0.37KW、转速1400rpm；接纳变频器驱动；
11)模拟风�。耗Ｄ夥缭丛诘缁耐隙氯品缌Ψ⒌缁鲈不≡硕�，运动角度60±5°,风力发电机周围接纳隔离网安排，确保学生实训清静；
12)模拟风场拖动电机：额定输出功率100W、额定转速1400rpm、减速比140：1；
13)风速传感器：丈量模拟风源风速，脉冲输出，电源DC5V，输出1.5脉冲m/s；
14)光伏汇流单位：2路光伏输入1路光伏输出；具有防反、防雷�；さ�；
15)模拟风场控制单位：手动/自动风场运动与尾舵偏航控制接纳PLC主控� ？�；
16)仪表单位：直流电压表DC0-50V；直流电流表DC0-5A；交流电压表AC0-300V；交流电流表AC0-2A ；
17)蓄电池：铅酸电池12V/12AH*2；
18)太阳能控制器：DC12V、DC5A、PWM方法充电；电路� ？榛派杓�，利便充电波形与电路测试；有充放电、电池状态指示、温度赔偿；蓄电池反接、夜间防反冲、防雷、限流、过充、过放、负载过载、短路等�；�；
19)风机控制器：电压DC12V(整流)、额定电流5A、PWM(脉冲宽度调制)方法充电；电路� ？榛派杓�，利便充电波形与相关电路电气测试；具有风速检测、偏航控制信号或刹车信号输出功效；有充放电指示等功效；具有蓄电池反接、防雷、风机限流、过充、过放、负载过载、短路等�；すπ�；
20)离网逆变器：输入DC12V；输出AC220V±10%、50HZ、50VA、纯粹弦波；工频变压器隔离；电路� ？榛派杓�，可举行SPWM逆变驱动波形、逆变输出电压波形与电路电气测试；可时行死区按键设置；具有软启动、过欠压关断、短路、过载等�；すπ�；
21)功率电阻� ？椋�0-2000欧可调,功率100W；直流阻性、直流感性负载；交流阻性、交流感性负载；
22)触摸屏：接纳一体化触摸屏；实时监测系统发电、用电与情形参数等信息；具有历史曲线显示；
23)工控机：接纳触摸屏工控一体机；
24)监控软件：实时监测并存储系统发电、用电与情形参数等信息，实时对模拟光源、光伏跟踪等举行控制；具有曲线显示等功效；
五、设置清单
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序号 |
名称 |
手艺参数 |
数目 |
|
1 |
光伏供电装置台架 |
长×宽×高:1800mm×1700mm×1600mm（运行清静占地尺寸） |
1台 |
|
2 |
电池组件 |
额定功率：20W 误差：±5% 额定电压：17.6V 额定电流：1.14A 开路电压：21.7V 短路电流：1.26A 事情情形温度：45℃±2℃ 尺寸：450*430*25mm |
4个 |
|
3 |
追日传感器 |
接纳四象限高精度光敏传感器结构， 6路模拟量信号输出, 跟踪探头接纳无色透明外壳， |
1套 |
|
4 |
光照度传感器 |
事情电源：DC 3.3V-5V； 事情电流：＜5ma； 光照度规模：0-200000Lux； 区分率：0.01 Lux； 精度：±5%； 事情情形：温度-40°c-60°c 支持Modbus-RTU协议 |
1套 |
|
5 |
投射灯 |
电压：220V 频率：50Hz 电流：1.36A 最大功率：300W |
2个 |
|
6 |
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 减速电机：DC24V rpm:10 减速比：80:1 |
1套 |
|
7 |
单相交流键槽感应电念头 |
输入电压：AC220V 输出功率：90W 额定转速：1350r/min |
1个 |
|
8 |
汇流箱 |
参考尺寸：205*170*90mm； 输入电池组数：2路； 输出组数：1路； |
1套 |
|
9 |
靠近开关 |
介质耐压：1000VAC 振动：10-55Hz 防护品级：IP40 使用温度、湿度：-25℃- +80℃；＜80% |
2个 |
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二、风力供电装置 |
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序号 |
名称 |
手艺参数 |
数目 |
|
1 |
风力供电装置台架 |
长×宽×高：2000mm×1700mm×1500mm（运行清静占地尺寸） |
1台 |
|
2 |
水平轴永磁同步风力发电机 |
输出功率：300W 输出（整流）电压：＞ +12V 叶片旋转直径：1m 叶片数目：3个 叶片材质：玻璃纤维 启动风速：1m/s 切入风速：1.5m/s 清静风速：25 m/s 偏航：程序控制自动偏航 偏航电机：事情电压（DC 24V）、转速（15rpm） |
1个 |
|
3 |
风速仪 |
输出电压：0~5V 风碗数：3个 |
1个 |
|
4 |
轴流透风机 |
电压：380V（由变频器控制） 额定频率：50Hz 额定功率：0.37Kw 额定电流：1.92/1.11A 防护品级：IP55 转速：1400r/min 轴流风机支架 轴流风机框罩 |
1个 |
|
5 |
风向控制电机 |
减速比：140：1 电压：AC220V 额定电流：0.8A 额定频率：50Hz 防护品级：IP20 和运念头构的链接机构：链轮 |
1套 |
|
6 |
靠近开关 |
事情电源：DC 3线式6-36VDC 检测距离：30mm 输出类型：PNP 控制输出：� ？� 防护品级：IP65 事情温度：-20℃- +70℃ |
1个 |
|
三、光伏供电系统 |
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序号 |
名称 |
手艺参数 |
数目 |
|
1 |
光伏供电系统台架 |
长×宽×高:945mm×610mm×1900mm |
1台 |
|
2 |
光伏电源控制单位 |
含泄电�；ざ下菲�，AC220V和DC24V状态指示灯、AC220V电源插座，接线端子排 |
1套 |
|
3 |
光伏输出显示单位 |
含显示单位面板、显示单位盒体、控制盒侧边型材、直流电流表、直流电压表、接线端子排等 1)精度品级：0.5级 2)显示方法：LED 3)相数：单相 4)输入方法：直流信号输入 5)通讯接口：RS485（Modbus RTU协议） 6）准确度：电压电流0.5%； 7）接线方法：单相 8）电压：DC 0~30V； 9) 电流：DC 0~5A； 10）电源事情规模：AC、DC 80-270V；频率50/60Hz；功率≤5VA |
1套 |
|
4 |
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套 |
|
5 |
充、放电控制器 |
含焦点板，接口底板，充电板 额定电压DC12V、额定电流DC5A、PWM脉冲宽度调制）方法充电；微控制器接纳ARM内核32位高性能大容量芯片；软件基于C语言嵌入式实时操作系统RTOS开发，电路� ？榛派杓�，利便举行充电波形与电路电气测试；具有充放电指示、电池状态指示、温度赔偿等功效；具有蓄电池反接、夜间防反冲、防雷、光伏限流、过充、过放、负载过载、短路等�；すπ�。 |
1套 |
|
6 |
可调电阻 |
可调规模：0~2000欧姆，一连可调 额定功率：100W 允许误差：±5% 外型：圆盘 |
1个 |
|
7 |
继电器组 |
线圈额定电压：DC24V； � ？サ悖�2路； 常闭触点：2路； 带有继电器底座； |
11个 |
|
8 |
铅酸蓄电池 |
容量：12V/12Ah 单个重量：4kg 尺寸：150mm*100mm*100mm |
2节 |
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四、风力供电系统 |
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序号 |
名称 |
手艺参数 |
数目 |
|
1 |
风力供电系统台架 |
长×宽×高:945mm×610mm×1900mm |
1台 |
|
2 |
风力电源控制单位 |
含泄电�；ざ下菲�，AC220V和DC24V状态指示灯、电源插座 |
1套 |
|
3 |
风力输出显示单位 |
含显示单位面板、显示单位盒体、控制盒侧边型材、直流电流表、直流电压表、接线端子排等 1)精度品级：0.5级 2)显示方法：LED 3)相数：单相 4)输入方法：直流信号输入 5)通讯接口：RS485（Modbus RTU协议） 6）准确度：电压电流0.5%； 7）接线方法：单相 8）电压：DC 0~30V； 9) 电流：DC 0~5A； 10）电源事情规模：AC、DC 80-270V；频率50/60Hz；功率≤5VA |
1套 |
|
4 |
风力供电控制单位 |
风场运动偏向：顺时、逆时 偏航控制：偏航、恢复 自动控制：启动、急停 |
1套 |
|
5 |
触摸屏 |
7",彩色； 通讯接口：RS485； 以太网； |
1个 |
|
6 |
充、放电控制器 |
含焦点板，接口底板，充电板 额定电压DC12V、额定电流DC5A、PWM脉冲宽度调制）方法充电；微控制器接纳ARM内核32位高性能大容量芯片；软件基于C语言嵌入式实时操作系统RTOS开发，电路� ？榛派杓�，利便举行充电波形与电路电气测试；具有充放电指示、电池状态指示、温度赔偿等功效；具有蓄电池反接、夜间防反冲、防雷、光伏限流、过充、过放、负载过载、短路等�；すπ�。 |
1套 |
|
7 |
变频器 |
事情电源：AC 220V； 额定功率：0.37kw； 控制方法：电压/频率控制方法； 柔性PWM控制、 线性V/f控制、 磁通电流控制方法：FCC； 有模拟量输入、模拟量输出; 有数字量输入、数字量输出； �；び氡ňπ�； 情形温度：-10℃- +50℃（不结冰） |
1个 |
|
8 |
可调电阻 |
可调规模：0~2000欧姆，一连可调 额定功率：100W 允许误差：±5% 外型：圆盘 |
1个 |
|
9 |
继电器组 |
线圈额定电压：DC24V； � ？サ悖�2路； 常闭触点：2路； 带有继电器底座； |
4个 |
|
五、逆变与负载系统 |
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序号 |
名称 |
手艺参数 |
数目 |
|
1 |
逆变与负载系统台架 |
长×宽×高:945mm×610mm×1900mm |
1台 |
|
2 |
逆变输出显示单位 |
含显示单位面板、显示单位盒体、控制盒侧边型材、交流电流表、交流电压表、接线端子排等 精度品级：0.5级 显示方法：LED 相数：单相 输入方法：交流信号输入 通讯接口：RS485（Modbus RTU协议） 1)精度品级：0.5级 2)显示方法：LED 3)相数：单相 4)输入方法：交流信号输入 5)通讯接口：RS485（Modbus RTU协议） 6）准确度：电压电流0.5%； 7）电压： AC0-300V； 9) 电流：AC0-3A； 10）电源事情规模：AC、DC 80-270V；频率50/60Hz；功率≤5VA |
1套 |
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3 |
报警灯 |
事情电压：AC220V 功率：15W 颜色：红色 事情方法：闪亮 装置方法：螺杆装置 防护品级：IP55防尘、防水 |
1个 |
|
4 |
逆变控制器 |
包括接口底板、焦点板、升压板、逆变板 输入电压DC12V；输出AC220V±10%、50HZ、50VA、输出纯粹弦波；输出接纳工频隔离；微控制器接纳ARM内核32位高性能大容量芯片；软件基于C语言嵌入式实时操作系统RTOS开发，电路� ？榛派杓�，利便举行SPWM逆变驱动波形、逆变输出电压波形与相关电路电气测试；可时行死区按键设置；具有软启动、过欠压关断、短路、过载等�；すπ�。 |
1套 |
|
六、监控系统 |
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序号 |
名称 |
手艺参数 |
数目 |
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1 |
组态软件 |
MCGS昆仑组态 |
1个 |
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八、新能源光伏系统设计软件 |
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1 |
新能源光伏系统设计软件 |
软件主要功效：光伏电站和光伏发电应用系统的的辅助设计 1.1多样化的光伏系统设计 能够建设差别类型的光伏系统，主要包括：光伏路灯、光伏水泵、离网、并网等系统。 1.2完善的地理信息数据 选定某都会后，软件能自动给出所选都会的经纬度、海拔、外地的气象数据等。 1.3强盛的数据信息治理 预留了自界说更改数据库权限，可手动更改已知某地区的气象数据库内容。 1.4富厚的选型系统结构 提供着名厂商的选型资料库，自动展示该产品的详细手艺参数。 1.5节能减排环保性能剖析 提供详细的环保效益剖析，并给出温室气体减排量以及标准煤节约量等。 1.6周全的计划报告剖析 凭证所填参数，自动天生系统计划报告（支持输出.doc文档）。 1.7电站性能剖析 凭证给定信息盘算出光伏电站的发电量与整体收益，并对电站的整体投资价值举行估算。 1.8提供中文版软件界面，该软件界面友好、操作简朴、数据效果可信、运行稳固可靠，可作为高校教学或相关研发职员的光伏电站设计与仿真工具，仿真及优化效果与国际主流光伏仿真软件的差别较小。 |
1个 |
沪公网安备: 31011202011929号