"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
SB-PVT08樓宇新能源實訓(xùn)裝置（光伏發(fā)電系統(tǒng)）
一、概述
光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽能電池直接將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)。樓宇新能源實訓(xùn)裝置（光伏發(fā)電系統(tǒng)）是在光伏發(fā)電系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加智能樓宇相關(guān)接口、來完成樓宇相關(guān)實驗。
它的主要部件是太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器。具有可靠性高、使用壽命長、不污染環(huán)境，獨特的離網(wǎng)發(fā)電和并網(wǎng)發(fā)電功能，除能夠完成光伏發(fā)電系統(tǒng)過程的學(xué)習(xí)外，還可以進(jìn)行離網(wǎng)發(fā)電實訓(xùn)和并網(wǎng)發(fā)電相關(guān)實訓(xùn)操作；
太陽能電池方陣 室內(nèi)實訓(xùn)裝置操作平臺
樓宇新能源實訓(xùn)裝置（光伏發(fā)電系統(tǒng)），主要是針新能源教學(xué)大綱實訓(xùn)教學(xué)需求研制，幫助學(xué)生理解太陽能光伏發(fā)電原理和學(xué)習(xí)光伏工程應(yīng)用技能。適用于廣大高等院校、高職院校的電氣工程及自動化、機(jī)電一體化技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)、電子信息工程和能源動力及新能源生產(chǎn)企業(yè)等領(lǐng)域。
圖：SB-PVT08光伏發(fā)電系統(tǒng)組成圖
二、特點
實驗臺各功能模塊完全獨立，實驗內(nèi)容豐富，便于組合及擴(kuò)展；
系統(tǒng)可組成獨立的離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)或并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，實驗方便靈活；
所采用發(fā)電設(shè)備均和實際工程一樣，應(yīng)用及實用價值極強(qiáng)；
采用工業(yè)鋁型材，實訓(xùn)屏采用工業(yè)鋁合金型材滑道；
三、技術(shù)指標(biāo)
1.多晶硅太陽能電池組
峰值功率：250W/塊
最大功率電壓：35VDC
最大功率電流：6.12A
開路電壓：42V
短路電流：6.09A
組件數(shù)量：4塊
2.光伏控制器1.2KW （蓄電池充放電管理）
主控芯片采用工業(yè)級16位高速MCU，運(yùn)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)，配有獨立的人機(jī)操作LCD顯示屏，各項參數(shù)顯示可能過嵌入式按鍵切換，常規(guī)參數(shù)可以修改。
額定電壓：48VDC
充電功率：1.5KW
放電電流：28A
蓄電池欠壓保護(hù)：42VDC
蓄電池超壓保護(hù)：62VDC
輸出直流電流：25A
3.離網(wǎng)逆變器
1）使用先進(jìn)的雙CPU單片機(jī)智能控制技術(shù)，具有高可靠性、低故障率的特點；
2）純正弦波輸出，帶負(fù)載能力強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣；
3）具有完善的保護(hù)功能（過負(fù)載保護(hù)、內(nèi)部過溫保護(hù)、輸出短路保護(hù)、輸入欠壓保護(hù)、輸入過壓保護(hù)等），大大提高產(chǎn)品的可靠性；
4）體積小、重量輕，內(nèi)部采用CPU集中控制、貼片技術(shù)，使得體積非常小、重量輕；
5）散熱風(fēng)機(jī)智能控制，采用CPU控制散熱風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)，大大延長風(fēng)機(jī)的使用壽命，并且節(jié)約電能、提高工作效率；
6）工作噪音小，效率高
直流輸入電壓：40～75VDC
額定輸出功率：1KW
輸出波形：純正弦波
輸出電壓：220VAC
頻率范圍：50Hz/60Hz
工作效率：90%
功率因數(shù)：>0.9
波形失真率≤5%
工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
相對濕度：﹤90﹪（25℃）
保護(hù)功能：短路、過熱、超載保護(hù)
特殊功能：完善的旁路功能，可以實現(xiàn)市電→光伏或光伏→市電之間的無縫切換，可優(yōu)選光伏優(yōu)先或市電優(yōu)先。
4.電力蓄能單元
蓄電池類型：免維護(hù)膠體蓄電池
蓄電池組容量:12V/100Ah
蓄電池數(shù)量： 4個 采用4串連接
5.并網(wǎng)逆變器
高頻雙向并網(wǎng)，單向并網(wǎng)功能
高頻直接調(diào)制，AC半波合成
雙向并網(wǎng)方式：直接負(fù)載消耗，逆向傳輸AC電流
單向并網(wǎng)方式：直接負(fù)載消耗，禁止逆向傳輸AC電流
無變壓器設(shè)計，最大效率可達(dá)97.5%，歐洲效率可達(dá)96.6%
極高的MPP跟蹤精度（>99.9%）
較寬的直流電壓輸入范圍，兼容各種類型的太陽能組件
接線、安裝簡單，易于操作
IP65設(shè)計，適合室內(nèi)外各種環(huán)境下的安裝
可采用無線WiFi或GPRS方式通過移動設(shè)備或臺式電腦監(jiān)控發(fā)電量信息 （用戶可選）
|
直流輸入?yún)?shù) |
|
|
最大輸入功率[W] |
1500 |
|
最大輸入電壓[V] |
72 |
|
額定直流電壓[V] |
48 |
|
MPP電壓范圍[V] |
25-62 |
|
滿載MPP電壓范圍[V] |
25-70 |
|
啟動電壓[V] |
22 |
|
關(guān)斷電壓[V] |
75 |
|
最大輸入電流[A] |
55 |
|
MPP追蹤數(shù)量 |
4 |
|
直流輸入路數(shù) |
4 |
|
交流輸出參數(shù) |
|
|
最大輸出功率[W] |
1500 |
|
額定輸出功率[W] |
1200 |
|
額定電網(wǎng)電壓[V] |
220/230/240 |
|
額定電網(wǎng)頻率[Hz] |
50/60 |
|
最大輸出電流[A] |
12.0 |
|
電網(wǎng)電壓范圍*[V] |
185-276 |
|
電網(wǎng)頻率范圍*[Hz] |
45-55/55-65 |
|
功率因數(shù) |
>0.99 |
|
總電流諧波畸變(THD) |
<2% |
|
啟動并網(wǎng)功率[W] |
30 |
|
夜間自消耗[W] |
<1 |
|
待機(jī)損耗[W] |
6 |
|
交流連接類型 |
即插即用端子 |
|
最大效率 |
97.5% |
|
安全與保護(hù) |
|
|
直流絕緣阻抗監(jiān)測 |
有 |
|
直流開關(guān) |
可選 |
|
漏電流監(jiān)控模塊(RCMU) |
內(nèi)部集成 |
|
電網(wǎng)監(jiān)控及保護(hù) |
有（孤島效應(yīng)） |
|
保護(hù)等級 |
I (參考 IEC 62103) |
|
過壓等級 |
電池板側(cè) II / 交流側(cè) III (參考 IEC 62109-1) |
|
參考標(biāo)準(zhǔn) |
|
|
安規(guī)標(biāo)準(zhǔn) |
EN 62109, AS/NZS 3100 |
|
電磁兼容標(biāo)準(zhǔn) |
EN 61000-6-1, EN 61000-6-2, EN 61000-6-3, EN 61000-6-4, EN 61000-3-2, EN 61000-3-3 |
|
并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) |
VDE 0126-1-1, RD1699, EN5, C10/11, G83/2, UTE C15-712-1, AS4777, CQC, CEI 0-21 |
|
物理結(jié)構(gòu) |
|
|
尺寸（寬x高x厚）[mm] |
370*305*38 |
|
重量[Kg] |
2.9 |
|
防護(hù)等級 |
IP 65 (參考 IEC 60529) |
|
散熱方式 |
自然冷卻 |
|
安裝方式 |
壁裝懸掛固定 |
|
一般參數(shù) |
|
|
工作溫度范圍 |
-40°C 至 +60°C(大于45℃降載) |
|
相對濕度 |
0% 至 98%, 無凝露 |
|
最高海拔 |
2000m |
|
噪音等級 |
<0dB |
|
隔離類型 |
無變壓器 |
|
數(shù)據(jù)通訊接口 |
電力線載波 |
高性能自動功率點追蹤（MPPT）
強(qiáng)大的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最大輸出功率點，使發(fā)電量大幅提高到大于25%以上。
MPPT追蹤圖
電力輸出:（逆向電力傳輸）
高效的電力逆向傳輸技術(shù)，專利技術(shù)之一，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)先進(jìn)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。
并網(wǎng)湝波分量測試圖
6. 顯示單元
方陣電壓、電流；逆向交流電壓、電流、頻率、功率；正向交流電壓、電流、頻率、功率；設(shè)備工作溫度、電池方陣溫度、實驗室溫度和濕度、實驗記時時鐘、逆向電量計量、正向電量計量。
各儀表采用實驗跳線連接，應(yīng)用靈活。
四、教學(xué)研究及實訓(xùn)項目
1、主要實驗實訓(xùn)內(nèi)容
實驗1.太陽能光伏板能量轉(zhuǎn)換實驗實訓(xùn)；
實驗2.環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗實訓(xùn)；
實驗3.太陽能電池光伏系統(tǒng)直接負(fù)載特性實驗實訓(xùn)；
實驗4.太陽能控制器工作原理實驗實訓(xùn)；
實驗5.接反保護(hù)實驗；
實驗6.太陽能控制器對蓄電池的過充保護(hù)實驗實訓(xùn)；
實驗7.太陽能控制器對蓄電池的過放保護(hù)實驗實訓(xùn)；
實驗8.夜間防反充實驗；
實驗9.離網(wǎng)型逆變器工作原理實驗實訓(xùn)；
實驗10.獨立光伏發(fā)電實驗實訓(xùn)；
實驗11.并網(wǎng)型逆變器工作原理實驗實訓(xùn)。
2、并網(wǎng)逆變電源技術(shù)實驗
實驗 1、并網(wǎng)逆變電源單元組成原理技術(shù)實驗。
實驗 2、并網(wǎng)逆變器的最大功率跟蹤MPPT控制方法的比較實驗，探討新方法。
實驗 3、光伏同步電源與風(fēng)電同步電源并網(wǎng)兼容控制技術(shù)測試實驗。
實驗 4、并網(wǎng)逆變器的防孤島效應(yīng)瞬間保護(hù)技術(shù)測試試驗。
實驗 5、并網(wǎng)逆變電源輸出功率與光伏能量變換的實驗。
實驗 6、并網(wǎng)逆變電源直流輸入欠壓控制實驗。
實驗 7、并網(wǎng)逆變電源交流輸出波形測試實驗。
實驗 8、并網(wǎng)逆變器輸入功率與輸出功率比值效率計算與測試實驗。
3、太陽能控制器技術(shù)實驗
實驗 1、通用型充放電控制器充電、放電、保護(hù)、MPPT控制技術(shù)實驗。
實驗 2、控制器模擬充電值和放電值保護(hù)點測試實驗。
實驗 3、控制器戶用型和光控型功能模式實驗。
實驗 4、控制器負(fù)載過載和短路保護(hù)靈敏度實驗。
4、離網(wǎng)逆變電源技術(shù)實驗
實驗 1、離網(wǎng)逆變器逆變基本控制原理實驗。
實驗 2、離網(wǎng)逆變器輸入模擬直流電壓電流保護(hù)點測試實驗。
實驗 3、離網(wǎng)逆變器輸出交流模擬負(fù)載的電壓電流測試實驗。
實驗4、離網(wǎng)逆變器在不同阻性和感性負(fù)載的瞬間啟動電流值測試實驗。
實驗 5、離網(wǎng)逆變器輸入功率與輸出功率比值效率計算與測試實驗。
5、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控軟件實驗
實驗 1、在上位軟件里查看單站監(jiān)控項目：直流電壓VDC、直流電流A、輸入功率KW 交流電壓VDC、交流電流A、輸出功率KW，日發(fā)電量KWh、日運(yùn)行時數(shù)hmin、總發(fā)電量KWh、總運(yùn)行時數(shù)h，二氧化炭排放量查詢。
五、設(shè)備基本配置簡表
|
序號 |
名 稱 |
型 號 |
數(shù)量 |
單位 |
備注 |
|
1 |
實驗操作控制臺 |
|
1 |
臺 |
|
|
2 |
太陽能電池板 |
|
1 |
KW |
|
|
3 |
并網(wǎng)逆變器 |
1.2KW |
1 |
臺 |
|
|
4 |
離網(wǎng)逆變器（正弦波） |
1000W |
1 |
套 |
|
|
5 |
儲能蓄電池 |
100Ah |
4 |
只 |
|
|
6 |
方陣支架 |
|
1 |
套 |
|
|
7 |
蓄電池柜/支架 |
|
1 |
套 |
|
|
8 |
電線、電纜 |
|
1 |
套 |
|
|
9 |
實驗附件 |
|
1 |
套 |
|
|
10 |
工控觸摸一體機(jī) |
10/13寸 |
1 |
臺 |
用戶選配 |
|
11 |
監(jiān)控軟件 |
|
1 |
套 |
|
|
12 |
操作手冊 |
|
1 |
本 |
|
