SB-SPV10型光伏發(fā)電設(shè)備安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
一、系統(tǒng)組成
光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)四個(gè)部分組成。
系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu),各裝置和系統(tǒng)具有獨(dú)立的功能,應(yīng)用靈活,即可組合應(yīng)用,也可獨(dú)立工作運(yùn)行。
二、技術(shù)參數(shù)
1.光伏供電裝置
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(dòng)機(jī)構(gòu)、擺桿、擺桿減速箱、擺桿支架、單相交流電動(dòng)機(jī)、電容器、直流電動(dòng)機(jī)、接近開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)、底座支架等設(shè)備與器件組成。
光伏供電裝置
設(shè)備尺寸:光伏供電裝置1610×1010×1550mm、實(shí)訓(xùn)柜1000×1000×2000mm;
2.電池組件
Ø 功率:20W、誤差:±5%、
Ø 輸出電壓:17.2V、
Ø 輸出電流:1.17A、
Ø 開路電壓:21.4V、
Ø 短路電流:1.27A、
Ø 工作環(huán)境溫度:45℃±2℃、
Ø 尺寸:230×230×28mm;
3、光伏供電系統(tǒng)
1) 光伏供電系統(tǒng)的組成
光伏供電系統(tǒng)主要由光伏電源控制單元、光伏輸出顯示單元、觸摸屏、光伏供電控制單元、DSP控制單元、接口單元、西門子S7-200PLC、繼電器組、接線排、蓄電池組、可調(diào)電阻、斷路器、12V開關(guān)電源、網(wǎng)孔架等組成。
2) 控制方式
光伏供電控制單元的追日功能有手動(dòng)控制盒自動(dòng)控制兩個(gè)狀態(tài),可以進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)運(yùn)行光伏電池組件雙軸跟蹤、燈狀態(tài)、燈運(yùn)動(dòng)操作。
3) DSP控制單元和接口單元
蓄電池的充電過程及充電保護(hù)由DSP控制單元、接口單元及程序完成,蓄電池的放電保護(hù)由DSP控制單元、接口單元及繼電器完成,當(dāng)蓄電池放電電壓低于規(guī)定值,DSP控制單元輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器工作,繼電器常閉觸點(diǎn)斷開,切斷蓄電池的放電回路。
4) 蓄電池組
蓄電池組選用4節(jié)閥控密封式鉛酸蓄電池,主要參數(shù):
容量 12V 18Ah/20HR
重量 1.9kg
尺寸 345mm×195mm×20mm
含漏電保護(hù)斷路器,AC220V 和DC24V狀態(tài)指示燈、電源插座;
4、逆變與負(fù)載系統(tǒng)
(1) 逆變與負(fù)載系統(tǒng)的組成
逆變與負(fù)載系統(tǒng)主要由逆變電源控制單元、逆變輸出顯示單元、逆變器、逆變器參數(shù)檢測(cè)模塊、變頻器、三相交流電機(jī)、發(fā)光管舞臺(tái)燈光模塊、警示燈、接線排、斷路器、網(wǎng)孔架等組成。
1) 逆變電源控制單元
逆變電源控制單元面板如圖19所示,逆變電源控制單元主要由斷路器、+24V開關(guān)電源、AC220V電源插座、指示燈、接線端子DT14和DT15等組成。
2) 逆變輸出顯示單元
逆變輸出顯示單元主要由交流電流表、交流電壓表、接線端子等組成。
3) 逆變與負(fù)載系統(tǒng)主電路
逆變與負(fù)載系統(tǒng)主要由逆變器、交流調(diào)速系統(tǒng)、逆變器測(cè)試模塊、發(fā)光管舞臺(tái)燈光模塊和警示燈組成。
逆變器的輸入由光伏發(fā)電系統(tǒng)或蓄電池提供,逆變器輸出單相220V、50Hz的交流電源。交流調(diào)速系統(tǒng)由變頻器和三相交流電動(dòng)機(jī)組成,逆變器的輸出AC220V電源是變頻器的輸入電源,變頻器將單相AC220V變換為三相AC220V供三相交流電動(dòng)機(jī)使用。逆變電源控制單元的AC220V電源由逆變器提供,逆變電源控制單元輸出的DC24V供發(fā)光管舞臺(tái)燈光模塊使用。逆變器測(cè)試模塊用于檢測(cè)逆變器的死區(qū)、基波、SPWM波形。
(2) 逆變器
逆變器是將低壓直流電源變換成高壓交流電源的裝置,逆變器的種類很多, 各自的具體工作原理、工作過程不盡相同。本實(shí)訓(xùn)裝置使用的逆變器由DC-DC升壓PWM控制芯片單元、驅(qū)動(dòng)+升壓功率MOS管單元、升壓變壓器、SPWM芯片單元、高壓驅(qū)動(dòng)芯片單元、全橋逆變功率MOS管單元、LC濾波器組成。
(3)逆變與負(fù)載系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)
Ø 逆變器輸入電壓:DC12V、
Ø 輸入電壓范圍:DC9.5V-15.5V、
Ø 輸出電壓:AC220V±5%
Ø 額定輸出電流:1.4A
Ø 輸出頻率:50Hz±0.5Hz
Ø 額定功率:300VA
Ø 輸出波形:正弦波
Ø 波形失真:<5%
Ø 轉(zhuǎn)換效率:>85%
Ø 實(shí)驗(yàn)?zāi)K:正弦波逆變器原理模塊
5、監(jiān)控系統(tǒng)
(1) 監(jiān)控系統(tǒng)組成
監(jiān)控系統(tǒng)主要由一體機(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、力控組態(tài)軟件組成。
(2) 監(jiān)控系統(tǒng)功能
1) 通信
監(jiān)控系統(tǒng)與控制器、PLC、儀表進(jìn)行通信。
2) 界面
Ø 監(jiān)控系統(tǒng)具有主界面,光伏供電系統(tǒng)界面,風(fēng)力供電系統(tǒng)界面,逆變與負(fù)載系統(tǒng)界面,風(fēng)光互補(bǔ)能量轉(zhuǎn)換界面,分別顯示各自的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。
Ø 光伏供電系統(tǒng)界面設(shè)置相應(yīng)的按鈕,實(shí)現(xiàn)光伏電池方陣自動(dòng)跟蹤。
Ø 風(fēng)力供電系統(tǒng)界面設(shè)置相應(yīng)的按鈕,實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)側(cè)風(fēng)偏航控制。
Ø 具有光伏發(fā)電采集報(bào)表和風(fēng)力發(fā)電集報(bào)表,記錄光伏輸出電壓、電流,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓、電流;逆變與負(fù)載系統(tǒng)的逆變輸出電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)并打印數(shù)據(jù)報(bào)表。
★(3) 嵌入式多功能網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器
(要求一體嵌入式,不需電腦配套使用,規(guī)格:28*25*20CM,與開放實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)配套使用)
A、終端部分采用7寸彩色觸摸屏(裝學(xué)生實(shí)驗(yàn)屏上)同時(shí)配有虛擬示波器、虛擬邏輯分折儀、虛擬頻譜儀、虛擬三用表、虛擬數(shù)字量輸入輸出模塊。
B、基于LabVIEW虛擬儀器程序的編程方法,學(xué)生可自行設(shè)計(jì)各種虛擬儀器。
C、儀器包括
1)、雙蹤存貯示波器,多種同步方式,存貯深度可編程;
通道數(shù):2路
帶寬:20MHZ
分辨率:8位
電壓范圍:-10~+10V
存貯深度:64K
2)、頻譜分折儀;
3)、數(shù)字三用表,可測(cè)電阻、電流、電壓等;
數(shù)字IO口
通道數(shù):8路IO
輸入電平:TTL
輸出電平:TTL
電流驅(qū)動(dòng):20mA/通道
4)、四路智能遠(yuǎn)程電源控制
5)、數(shù)據(jù)具有上傳與保存功能并能通過服務(wù)器顯示
6)、提供LabVIEW虛擬儀器軟件(拷貝版)
★(4) 新能源教學(xué)系統(tǒng)仿真軟件
* 一、軟件概述
1、通過該軟件可以系統(tǒng)性學(xué)習(xí)太陽能光伏硅材料、電池片、光伏組件、光伏組件附屬材料、光伏應(yīng)用產(chǎn)品等全部系列光伏知識(shí)內(nèi)容。
2、配備文字與動(dòng)畫展示并介紹從原材料至成品包括中間環(huán)節(jié)加工工藝等與使用方法。
3、多媒體系統(tǒng)自帶語音講解,圖、文、聲并茂展示講解、與系統(tǒng)所述文字同步播放,幫助教師對(duì)光伏發(fā)電課程教案的快速編寫,提高學(xué)生對(duì)新能源專業(yè)知識(shí)快速掌握和快速學(xué)習(xí)。
4、軟件組成
(1)太陽能光伏硅材料講解與展示系統(tǒng)
主要功能
1、可以展示各種太陽能光伏電池使用的硅材料實(shí)物;
2、配備文字與動(dòng)畫展示各種材料的生產(chǎn)工藝與使用方法
3、目錄(約11課時(shí))
² 光伏硅產(chǎn)品基本情況介紹
² 硅單質(zhì)性質(zhì):包括硅的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、硅的分類與應(yīng)用
² 硅化合物性質(zhì):包括二氧化硅、一氧化硅、硅的鹵化物、三氯氫硅、硅烷等
² 硅的生長原理及定型
² 硅的提純方法:包括化學(xué)提純與物理提純方法
² 多晶硅的制備及其缺陷和雜質(zhì):包括冶金硅級(jí)制備、高純多晶硅制備、鑄造多晶硅制備
² 單晶硅的制備及其缺陷和雜質(zhì):包括單晶硅生長、單晶硅的雜質(zhì)與缺陷
² 單晶硅與多晶硅加工方法
² 硅薄膜材料:包括非晶硅薄膜材料、多晶硅薄膜材料
² 硅材料的測(cè)試與分析方法:包括導(dǎo)電型號(hào)測(cè)量、電阻率測(cè)量、少子壽命測(cè)量、霍爾系數(shù)的測(cè)定、遷移率的測(cè)量、化學(xué)性能分析、晶體結(jié)構(gòu)分析等
² 硅材料測(cè)試與分析依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(GB標(biāo)準(zhǔn)、UL標(biāo)準(zhǔn)、IEC標(biāo)準(zhǔn)、SEMI標(biāo)準(zhǔn))
(2)太陽能光伏電池片講解與展示系統(tǒng)
主要功能
1、可以展示各種太陽能光伏電池片;
2、配備文字與動(dòng)畫展示各種電池片的生產(chǎn)工藝與使用方法
3、目錄(約9課時(shí))
² 太陽能電池片基本情況介紹
² 太陽能電池片基本結(jié)構(gòu)分析
² 太陽能電池片分類
² 晶體硅太陽能電池片生產(chǎn)工藝:包括生產(chǎn)方法與生產(chǎn)設(shè)備介紹
² 晶體硅太陽能電池片生產(chǎn)主要原材料
² 太陽能電池片測(cè)試技術(shù)與方法:包括測(cè)試方法與測(cè)試設(shè)備介紹
² 太陽能電池片測(cè)試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
(3)太陽能光伏組件講解與展示系統(tǒng)
1、可以展示各種太陽能光伏光伏組件;
2、配備文字與動(dòng)畫展示各種光伏組件的生產(chǎn)工藝與使用方法
3、目錄(約10課時(shí))
² 太陽能電池組件基本介紹
² 太陽能電池組件的分類及各種組件的優(yōu)缺點(diǎn)
² 太陽能電池組件的生產(chǎn)工藝介紹及相關(guān)設(shè)備
² 太陽電池組件的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
² 太陽能電池組件的測(cè)試方法與測(cè)試設(shè)備
² 太陽能電池組件的發(fā)展方向
(4)太陽能光伏組件附屬材料講解與展示系統(tǒng)
主要功能
1、可以展示各種太陽能光伏光伏組件附屬材料;
2、配備文字與動(dòng)畫展示各種光伏組件附屬材料的生產(chǎn)工藝與使用方法
3、目錄(約7課時(shí))
² 太陽能組件附屬設(shè)施情況介紹
² 太陽能組件對(duì)鋼化玻璃的具體要求
² 太陽能組件對(duì)支架鋁型材的具體要求
² 太陽能組件對(duì)EVA封膠的具體要求
² 太陽能組件對(duì)TPT背板的具體要求
² 太陽能組件附屬設(shè)施檢測(cè)方法
² 太陽能組件附屬設(shè)施測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
* 二、展示與講解內(nèi)容目錄(圖、文、聲并茂)
2.1 太陽能光伏應(yīng)用產(chǎn)品講解與展示系統(tǒng)(約5課時(shí))
2.1.1 太陽能發(fā)電系統(tǒng):
2.1.2 家用太陽能發(fā)電機(jī)直流系統(tǒng)多媒體電視機(jī)
2.1.3 太陽能便攜電源:
2.1.4 太陽能殺蟲燈
2.1.5 太陽能警示燈
2.1.6 太陽能野營燈
2.2 太陽能光伏發(fā)電基本原理
2.3 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)組成部分介紹
2.4 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
2.5 太陽能光伏電站施工建設(shè)方法
2.5.1、項(xiàng)目前期考察
2.5.2、項(xiàng)目建設(shè)前期資料及批復(fù)文件
第一階段:可研階段
第二階段:獲得省級(jí)/市級(jí)相關(guān)部門的批復(fù)文件
第三階段:獲得開工許可
2.5.3、項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì)
2.5.4、項(xiàng)目實(shí)施建設(shè)
2.5.5、帶電前的必備條件
2.6太陽能光伏并網(wǎng)電站介紹
2.6.1、光伏并網(wǎng)電站簡(jiǎn)要描述
2.6.2、光伏并網(wǎng)電站設(shè)備組成
2.6.2、光伏并網(wǎng)電站設(shè)備功能
2.7 家用型太陽能電站建設(shè)方案
2.7.1、項(xiàng)目概述
2.7.2、方案設(shè)計(jì) (附詳細(xì)方案設(shè)計(jì))
(一)用戶負(fù)載信息
(二)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
(三)效益計(jì)算:
2.8 逆變器基本原理介紹
2.9 控制器基本原理介紹
三、 主要實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
1)、 離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃;
2)、 根據(jù)功率要求,光伏電池組件的選擇、安裝和連接;
3)、 基于MCU的光伏電池組件最大功率跟蹤程序設(shè)計(jì);
4)、 蓄電池容量匹配計(jì)算與選型;
5)、 蓄電池充放電參數(shù)設(shè)置、保護(hù)參數(shù)設(shè)置;
6)、 逆變器參數(shù)設(shè)置;
7)、 監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)及操作;
8)、 光伏供電系統(tǒng)的調(diào)試;
9)、 電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)、調(diào)試和分析。
風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)設(shè)備,風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)室 |