HYGF-2 光伏發(fā)電新能源實訓(xùn)系統(tǒng)-太陽能光伏發(fā)動實驗臺

發(fā)布時間：2021-05-19 丨 瀏覽次數(shù)：

HYGF-2型光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)

在化石燃料日趨減少的情況下，新能源在人類的日常生活與科技發(fā)展中的重要性不言而喻，其中太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發(fā)展。其中新能源太陽能光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。不論是獨立使用還是并網(wǎng)發(fā)電，光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構(gòu)成，但不涉及機(jī)械部件。而本次為各位介紹的新能源光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)便是對于光伏發(fā)電的具體裝置的研究與培訓(xùn)。

一、設(shè)備組成

“光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)”主要由光伏跟蹤裝置控制裝置（含控制器、逆變器、負(fù)載、儀表等）、監(jiān)控系統(tǒng)組成。HYGF-2型光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，各裝置和系統(tǒng)具有獨立的功能。

二、各單元介紹

1、光伏跟蹤裝置

(1)、光伏跟蹤裝置的組成

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)動機(jī)構(gòu)、擺桿、擺桿減速箱、投燈支架、微動開關(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。3盞300W的投射燈安裝在支架上，模擬早、中、晚三個時段。水平和俯仰方向運(yùn)動機(jī)構(gòu)由水平運(yùn)動減速箱、俯仰運(yùn)動減速箱、直流電動機(jī)、接近開關(guān)和微動開關(guān)組成。直流電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時，水平運(yùn)動減速箱驅(qū)動光伏電池方陣作向東方向或向西方向的水平移動、俯仰運(yùn)動減速箱驅(qū)動光伏電池方陣作向北方向或向南方向的俯仰移動，接近開關(guān)和微動開關(guān)用于光伏電池方陣位置的限位和保護(hù)

(2)、光伏電池組件

光伏電池組件的主要參數(shù)為：

額定功率  20W

開路電壓：43.74 V（并聯(lián)），4*35.50V（串聯(lián)）

短路電流：4*0.62A（并聯(lián)），0.56A（串聯(lián)）

3、控制裝置

（1） 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。

（2）電源控制屏

電源控制屏提供單相220V交流電源和380V交流電源、1路0-30V直流穩(wěn)壓電源（1A）、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 12Ah）、900Ω×2/0.41A的雙層瓷盤可調(diào)電阻。光源控制模塊（控制早、中、晚的光源）。

（3）網(wǎng)孔板及安裝模塊

提供網(wǎng)孔板、直流儀表模塊（電壓表、電流表、具有通信接口）、交流儀表模塊（電壓表、電流表、功率表三合一、具有通信接口）、光照計、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、并離網(wǎng)逆變器實訓(xùn)模塊、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控實訓(xùn)系統(tǒng)、風(fēng)光互補(bǔ)控制器。

1）直流儀表參數(shù)如下：

具有通信接口、具有手動自動量程、工業(yè)級柜裝、精度：不低于5位，1000V檔位顯示格式：999.99（帶2個小數(shù)點），顯示單位：V；100V檔位顯示：99.999（帶3個小數(shù)點），顯示單位：V；10V檔位顯示：9.9999（帶4個小數(shù)點），顯示單位：V；5A檔位：4999.9（帶1個小數(shù)點），顯示單位：mA；1000mA檔位：999.99(帶2個小數(shù)點)，顯示單位：mA；100mA檔位：99.999(帶3個小數(shù)點)，顯示單位：mA。

2）交流儀表參數(shù)

由24位專用DSP、16位高精度AD轉(zhuǎn)換器和高速MPU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。

3）觸摸屏

采用昆侖通態(tài)7寸彩色觸摸屏TPC7062KX，帶通信線與開發(fā)環(huán)境。

4）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。

5）并網(wǎng)逆變器

采用GTI系列并網(wǎng)逆變器，DC輸入電壓：Vpv 10.5V-28VDC，帶反極性保護(hù)，交流180-260V輸出，頻率45—53HZ。

6）離網(wǎng)逆變器

采用APS系列離網(wǎng)逆變器，DC輸入電壓：Vpv 24VDC，帶限流保護(hù)，交流220V輸出，頻率50HZ。

7）光伏控制器：采用專業(yè)MCU微處理器控制，真正實現(xiàn)充電、放電的智能化控制；采用低損耗、長壽命的MOSFET作為控制器的主要開關(guān)器件；

8)負(fù)載系統(tǒng)的組成

設(shè)備配置有直流負(fù)載（警示燈、節(jié)能燈）和交流220V負(fù)載（白熾燈、風(fēng)機(jī)）

（4）并離網(wǎng)逆變器實訓(xùn)模塊

采用DSP2812控制，能完成編程基礎(chǔ)實驗，離網(wǎng)逆變器實驗，并網(wǎng)逆變器、各種保護(hù)實驗等，提供源代碼。

（5）物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控實訓(xùn)系統(tǒng)

采用ZIGBEE協(xié)議，能對實訓(xùn)平臺的溫度與濕度進(jìn)行實時監(jiān)控，并實時與系統(tǒng)無線智能網(wǎng)關(guān)（7寸觸摸屏，采用ARM11設(shè)計，WINCE系統(tǒng)）通信，智能網(wǎng)關(guān)能實時顯示當(dāng)前的數(shù)據(jù)。

(6)監(jiān)控系統(tǒng)

1)監(jiān)控系統(tǒng)組成

監(jiān)控系統(tǒng)主要由主機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)、接線排、電源插座、通信線、微軟操作系統(tǒng)軟件、組態(tài)軟件組成。

2)監(jiān)控系統(tǒng)功能

1)、通信

觸摸屏、PLC之間進(jìn)行通信，監(jiān)控自動跟蹤過程和主機(jī)與PLC、儀表等之間進(jìn)行通信。

三、設(shè)備整體情況

1）采用發(fā)光（光譜）接近太陽光的燈來模擬太陽光。使得實訓(xùn)項目隨時都可以進(jìn)行。從而不需要受天氣變化的限制。

2）強(qiáng)調(diào)工程實用性，采用電池板（80W）、智能控制器、蓄電池、要求均與現(xiàn)場應(yīng)用中一樣，使學(xué)生深刻理解太陽能光伏發(fā)電的現(xiàn)場應(yīng)用。

3）各個部分是完全獨立的，學(xué)生在實訓(xùn)過程中可根據(jù)自己對太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用的理解自己動手連接。

4）采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用電池板，可置于戶內(nèi)和戶外，角度可以調(diào)節(jié)。

5）提供多種模擬應(yīng)用實訓(xùn)：太陽能路燈、太陽能警示燈和逆變器等。

6）太陽能電板能雙軸自動跟蹤追光系統(tǒng)。

7）風(fēng)力發(fā)電機(jī)需帶變頻調(diào)速系統(tǒng)，與風(fēng)機(jī)整合在一起，可360度旋轉(zhuǎn)。

8）整體尺寸：1280mm*550mm*1670mm，網(wǎng)孔板不小于1200mm*600mm

9)帶吊柜用于防置實訓(xùn)器材。

四、實驗實訓(xùn)項目

基礎(chǔ)實驗

1、太陽能電池發(fā)電原理實驗

2、太陽能電池板能量轉(zhuǎn)換實驗

3、環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗

4、太陽能電池組件和蓄電池的選擇

5、太陽能電池自動追光系統(tǒng)實驗

6、控制器工作原理實驗

7、控制器充放電保護(hù)實驗

8、太陽能路燈實驗

9、太陽能警示燈實驗

10、離網(wǎng)逆變器逆變實驗

11、并網(wǎng)逆變器逆變實驗

1).太陽能光伏逆變器實驗系列

1．DSP2812的PWM編程實驗

2.并離網(wǎng)逆變電源的原理

3.逆變電源的接線實訓(xùn)

4.離網(wǎng)逆變器實驗

5.并網(wǎng)逆變器實驗

2)可編程控制器系統(tǒng)實訓(xùn)

1.基本指令練習(xí)

2.組態(tài)通信測試

3.系統(tǒng)跟蹤軟件測試