SBXNY-01型5KW太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電教學(xué)系統(tǒng)
一、系統(tǒng)概述
分布式并網(wǎng)光伏電教學(xué)系統(tǒng),主要由光伏組件方陣及其支撐支架、直流匯流箱、防雷系統(tǒng)、并網(wǎng)逆變器、交流配電箱、監(jiān)控系統(tǒng)及其連接線纜等組成。
在晴朗的白天,裝在屋頂上的光伏組件發(fā)出的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器逆變成與電網(wǎng)同頻率同相位的單相交流電給負載進行供電,在夜晚或陰雨天等太陽光照不足的情況下,系統(tǒng)處于待機狀態(tài),負載用電全部來自電網(wǎng)。您可以通過系統(tǒng)監(jiān)控軟件來實時查看系統(tǒng)的運行狀態(tài)和故障信息,或者是選配遠程通訊數(shù)據(jù)采集器,將系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)通過GPRS或以太網(wǎng),傳輸?shù)侥氖謾C、平板電腦或任意一臺聯(lián)網(wǎng)的電腦,以便于您遠程實時掌控電站的信息。
室外5KW工程型光電池方陣 室內(nèi)實驗及操作平臺
我司現(xiàn)已安裝的校園科普實驗基地實景照
二、系統(tǒng)主要特點
Ø 一站式交鑰匙服務(wù);
Ø 系統(tǒng)所選設(shè)備及材料質(zhì)量可靠、價格低廉,使電站最具性價比;
Ø 選用帶隔離變壓器的并網(wǎng)逆變器,實現(xiàn)直流側(cè)與交流側(cè)的電氣隔離,對電網(wǎng)和人身安全提供了強有力的保障;
Ø 多種監(jiān)控方式可選,并創(chuàng)造性的將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到光伏遠程監(jiān)控中,可以隨時隨地的通過手持終端(如手機、平板電腦等)或任意一臺聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng),來掌控電站的信息。
Ø 分布式并網(wǎng)光伏電站具有綠色環(huán)保、無污染、就地消納、損耗小等優(yōu)點;
Ø 并網(wǎng)方式靈活,可以根據(jù)實際情況,選擇“自發(fā)自用;自發(fā)自用、余電上網(wǎng);全部上網(wǎng)”三種并網(wǎng)方式的任意一種,并網(wǎng)流程簡單;
三、系統(tǒng)技術(shù)參數(shù):
項目 |
名稱 |
5kW 并網(wǎng)發(fā)電教學(xué)系統(tǒng) |
標配部分 |
光伏組件 |
5 kW(250W多晶硅×20塊) |
光伏組件支架 |
1套(平屋頂支架或瓦片屋頂支架) |
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并網(wǎng)逆變器 |
1臺5kW(DSG-5K-TG) |
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交流配電箱 |
1臺 |
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本地監(jiān)控軟件 |
1套 |
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電力連接線纜 |
1套 |
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輔料 |
1套 |
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選配部分 |
GPRS數(shù)據(jù)采集器 |
1臺 |
遠程監(jiān)控軟件 |
1套(安卓、IOS或PC版可選) |
|
環(huán)境監(jiān)測儀 |
1臺(可監(jiān)測環(huán)境五要素數(shù)據(jù):風(fēng)速、風(fēng)向、太陽輻射量、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度) |
|
通訊連接線纜 |
1套 |
|
系統(tǒng)性能指標 |
系統(tǒng)使用壽命 |
25年以上 |
系統(tǒng)占地面積 |
≥26m2 |
|
系統(tǒng)日均發(fā)電量 |
5.98~15.3度 |
|
系統(tǒng)日均節(jié)約標準煤量 |
2.093~5.355kg |
四、系統(tǒng)原理圖:
4.1 自發(fā)自用,余電上網(wǎng)模式
4.2 全部上網(wǎng)模式
4.2 自發(fā)自用模式
五、主要單元參數(shù)
5.1 太陽能電池組件
Ø 組件型號:YL250P-29b 多晶
Ø 最大功率(W):250
Ø 開路電壓(V):38.4
Ø 短路電流(A):8.81
Ø 最大功率點的工作電壓(V):29.9
Ø 最大功率點的工作電流(A):8.36
Ø 轉(zhuǎn)化效率:17.12%
Ø 開路電壓溫度系數(shù):-0.292%/K
Ø 短路電流溫度系數(shù):+0.045%/K
Ø 功率溫度系統(tǒng):-0.408%/K
Ø 最大系統(tǒng)電壓(V):1000
Ø 保險絲額定電流(A):20
Ø 組件尺寸(長×寬×高):1650×990×40mm
Ø 重量:19.1kg
Ø 框架:陽極氧化鋁
Ø 玻璃:白色鋼化安全玻璃3.2mm
Ø 電池片封裝:EVA
Ø 背板:復(fù)合薄膜
Ø 太陽能電池片:6×10片多晶硅太陽能電池片(156mm×156mm)
Ø 接線盒
1) 6個旁路二極管
2) 絕緣材料:PPO
3) 防水等級:IP65
Ø 連接器
1) 常規(guī)額定電流:30A
2) 耐電壓:DC1000V
3) 接觸電阻:<2mΩ
4) 絕緣電阻:>500MΩ
5) 適用單芯電纜截面:2.5-6mm2
6) 電纜外徑范圍:Φ5mm~Φ 7mm
7) 環(huán)境溫度:-40℃~+ 105℃
8) 防護等級:IP67
9) 安全等級:Ⅱ
10) 殼體:PC料,黑色
11) 接觸件:紫銅CN,鍍錫SN
12) 接線方式:壓接
Ø 鎖緊系統(tǒng):嵌入式常規(guī)額定電流:30A
1) 耐電壓:DC1000V
2) 接觸電阻:<2mΩ
3) 絕緣電阻:>500MΩ
4) 適用單芯電纜截面:2.5mm2, 4mm2, 6mm2或14AWG, 12AWG, 10AWG
5) 電纜外徑范圍:Φ5mm~Φ 7mm
6) 環(huán)境溫度:-40℃~+ 105℃
7) 防護等級:IP67
8) 安全等級:Ⅱ
9) 殼體:PC料,黑色
10) 接觸件:紫銅CN,鍍錫SN
11) 接線方式:壓接
12) 鎖緊系統(tǒng):嵌入式
13) 重量:約0.025Kg
Ø 電 纜
1) 長度:450mm,
2) 規(guī)格:1×4mm²
3) 顏色:紅、黑
Ø 溫度范圍系數(shù):-40°C to+85°C
Ø 抗冰雹系數(shù):最大直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)
Ø 最大表面負荷:7200pa
5.2 光伏并網(wǎng)逆變器
采用數(shù)字化高精度DSP控制,高效率方案、高穩(wěn)定度設(shè)計,先進的MPPT,實時跟蹤光伏方陣的最大輸出功率,最大轉(zhuǎn)化效率可達到97.5%,MPPT追蹤效率高達99.9%。正弦波輸出,自動同步電網(wǎng),電流諧波含量小,對電網(wǎng)無污染,無沖擊;防孤島運行控制,全面的保護和報警功能,具有良好的人機交互LCD界面,配備wifi模塊,實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)監(jiān)視。
5.2.1 產(chǎn)品特點
Ø 無變壓器設(shè)計,最大效率可達97.5%,歐洲效率可達96.6%
Ø 極高的MPP跟蹤精度(>99.9%)
Ø 較寬的直流電壓輸入范圍(80-500Vdc),廣泛兼容各種類型的太陽能組件
Ø 接線、安裝簡單,易于操作
Ø IP65設(shè)計,適合室內(nèi)外各種環(huán)境下的安裝
5.2.2 智能監(jiān)控系統(tǒng)
教學(xué)系統(tǒng)所采用的逆變器外配Wifi卡,PMB能保存?zhèn)鞲衅鞯乃兄匾獢?shù)據(jù)。同時配備RS485、RS232、USB和以太網(wǎng)標準接口。可以選擇使用wifi-kit和GPRS-kit。免費的監(jiān)控軟件能夠通過電腦及移動終端清晰直觀的查看輸出數(shù)據(jù),您可以在任何時候查看光伏電站的太陽能產(chǎn)量和公共電網(wǎng)的供電量情況。
兩個RJ45插頭用于多點通信,也就是說,通過這兩個插頭和電纜,最多可連接 50
臺逆變器到一個上位機上,上位機可以在同一時間通過一個單一的信號電纜與這些逆變器通信,通過這些插頭,用戶可以從這些逆變器中得到數(shù)據(jù),并且可以配置參數(shù)。
5.2.3 界面友好,便于操作
系統(tǒng)采用的逆變器擁有精美的顯示屏,顯示機器所有相關(guān)的運行信息和設(shè)置,三個LED燈分別指示機器的運行狀況,通信狀態(tài)和是否有錯誤信息,用戶可以一目了然的了解機器的實時運行狀況。
物件/編號 |
描 述 |
A |
LED燈(黃)–數(shù)據(jù)通信 |
B |
LED燈(綠)–工作 |
C |
LED燈(紅)–報錯 |
D |
向上鍵 |
E |
向下鍵 |
F |
取消鍵 |
G |
確認鍵 |
5.2.4 并網(wǎng)逆變器參數(shù)
Ø 直流側(cè)參數(shù)
1) 最大輸入功率:3000W 兩路輸入
2) PV短路電流:12A 兩路輸入
3) 最大輸入電流:16A 兩路輸入
4) 滿載MPP電壓范圍:180-450V
5) 最大輸入電壓:500V
6) 最小輸入電壓:150V
7) 啟 動 電 壓:170V
8) 最大功率跟蹤數(shù):1
9) 防逆流功能:有,配套防逆流傳感器
Ø 交流側(cè)參數(shù)
1) 額定交流功率:3000W
2) 最大輸出電流:14.4A
3) 連接方式:單相
4) 額定輸出電壓:220Vac,230Vac(電網(wǎng)匹配)
5) 輸出電壓范圍:185v-276v
6) 額定輸出頻率:50Hz/60Hz
7) 總電流波形畸變率:<3%
8) 功率因數(shù):≥0.99
9) 最大功率跟蹤效率:99.9%
10) 安全等級:一級
11) 防護等級:IP65
Ø 參考標準
1) 安規(guī)標準:EN 62109, AS/NZS 3100
2) 電磁兼容標準:EN 61000-6-1, EN 61000-6-2, EN 61000-6-3, EN 61000-6-4, EN 61000-3-2, EN 61000-3-3
3) 并網(wǎng)標準:VDE 0126-1-1, RD1699, EN5, C10/11, G83/2, UTE C15-712-1, AS4777, CQC, CEI 0-21
Ø 支架
系統(tǒng)支架設(shè)計容量為5KW,采用標準工程件,鍍鋅方鋼,鍍鋅C型鋼,結(jié)構(gòu)美觀,強度高,由20塊250Wp太陽能光伏組件,成40度斜面,固定于C型鋼架上,
1) 斜面式,標準工程用C型鍍鋅鋼
2) 支架材料:工程用鍍鋅方鋼,含標準件,接地孔等所需的全部部件,含支架基建底座。
3) 方陣點地面積:安裝于樓頂或地面點地約 32平方米
Ø 電纜
1) 規(guī)格:阻燃電力電纜 4mm2 ,顏色:黑色,紅色, 光伏專用
Ø 光電聯(lián)接方式:20塊250W太陽能組件,每10塊串聯(lián),分2組輸送至室內(nèi)實驗臺
Ø 斷路器
1) 斷路器品牌:正泰交流, 正品施奈德:交流/直流
Ø 電表:單項電子電能表 DDS607 5(20)A
Ø 雙向計量電度表:
1) 適用范圍:計量單相兩線交流有功電能,適用于執(zhí)行單費率電價的太陽能和光伏發(fā)電的用戶雙向計量 5(20)A
2) 主要功能
u •液晶LCD數(shù)字顯示
u •正反向雙向計量,正向電量6位整數(shù)1位小數(shù)(999999.9)反向電量5位整數(shù)1位小數(shù)(F99999.9)。
六、主要實驗實訓(xùn)內(nèi)容
6、1、 光伏能量變換實驗
實驗1、光伏陣列單元組成原理。
實驗2、太陽能光電池能量轉(zhuǎn)換組合原理。
實驗3、陣列電池最大功率跟蹤器原理。
實驗4、陣列匯流與防雷接地原理。
實驗5、陣列結(jié)構(gòu)件組合安裝原理。
實驗6、最大功率跟蹤器與光伏轉(zhuǎn)換提效實驗。
實驗7、在不同天氣和日照強度下光波對光伏轉(zhuǎn)換效率的影響實驗。
實驗8、在不同季節(jié)環(huán)境溫度變換下對光伏能量轉(zhuǎn)換的影響實驗。
6、2、光伏并網(wǎng)同步逆變電源實驗
實驗1、逆變電源單元組成原理。
實驗2、逆變電源MPPT的最大功率跟蹤控制方法的實驗。
實驗3、逆變電源輸出功率與光伏能量變換的實驗。
實驗4、MPPT與電子跟蹤器有效結(jié)合和分離控制方面的比較實驗。
實驗5、逆變器并入的電網(wǎng)供電中斷,逆變器應(yīng)在2s內(nèi)停止向電網(wǎng)供電,同時發(fā)出警示信號的防孤島效應(yīng)保護試驗。
實驗6、逆變電源直流輸入欠電壓控制實驗。
6、3、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)軟件實驗
TOC \o "1-2" \h \z \u 實驗1、在工控一體機上位軟件里查看單站監(jiān)控項目
² 當前功率 KW、當日電量 KWh、當月電量 KWh、當前電量 KWh、總電量 KWh
² 累計減少砍伐樹木(棵)、累計減排二氧化碳(噸)、收益(元)需要設(shè)置
² 每日/周功率曲線、電量曲線
實驗2、在移動設(shè)備監(jiān)控軟件里查看單站電量記錄項目:
² 當前功率 KW、當日電量 KWh、當月電量 KWh、當前電量 KWh、總電量 KWh
² 累計減少砍伐樹木(棵)、累計減排二氧化碳(噸)、收益(元)需要設(shè)置
² 每日/周功率曲線、電量曲線
實驗3、在上位軟件里查看單站故障記錄項目:
² 直流過壓、直流欠壓、直流過流
² 交流過壓、交流欠壓、交流過流
² 系統(tǒng)過載、頻率異常、孤島保護、ADC異常(快速檢測并網(wǎng)電壓,電流)、IPM故障、過流保護、過溫保護、溫度異常、DSP異常(數(shù)字信號處理器,將模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號)
七、主要設(shè)備清單
序號 |
名 稱 |
型 號 |
數(shù) 量 |
單 位 |
1 |
5KW光伏發(fā)電系統(tǒng)(主控制臺) |
SB-5KW |
1 |
臺 |
2 |
太陽能電池板 |
YL-250W |
20 |
塊 |
3 |
并網(wǎng)逆變器(5KW 二代機) |
OM-5KTL2 |
1 |
套 |
4 |
Omniksol-WIFI KIT 通訊模塊 |
外置模塊 |
1 |
只 |
5 |
交流漏電開關(guān) |
正泰/施奈德 |
|
組 |
6 |
單項電子電能表 |
DDS607 |
1 |
臺 |
7 |
雙向計量電度表 (光伏專用) |
|
1 |
臺 |
8 |
工控一體機 |
13寸 |
1 |
臺 |
9 |
太陽能電池板支架 |
5KW |
1 |
套 |
10 |
交流配電箱 |
|
1 |
只 |
11 |
上位軟件 |
|
1 |
套 |
12 |
使用手冊 |
|
1 |
本 |