太阳能光伏并网发电教学实验装置

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作者：管理员发布时间：2024-10-28 16:41:16

一、MY-PV9B 太阳能光伏并网发电教学实验装置应用范围：
主要提供于职高、大学、研究生、企业技工以太阳能发电为主课题的研究和培训。
二、技术参数
2.1、太阳能电池板
太阳能电池板采用阵列组装形式，主要采用4块（或更多）小型太阳能电池板组建，可实现太阳能电池板的并接方式和串接方式，进而提供大电流或大电压的两种太阳能电池板组网方式。
Ø最大输出功率：100W*3块
Ø开路电压：35V（并联）
Ø短路电流：3*3.25A（并联）
2.2、照度计
Ø量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自动切换量程。
2.3、系统包含电压表、电流表、有功、无功率表，温度表及湿度表
Ø直流电压表200V、直流电流表20A各3只
Ø交流电压表500V、交流电流表5A各3只
Ø有功功率表 1只
Ø无功功率表 1只
Ø温度、湿度表:温度测量范围：-50℃-+70℃ 湿度测量范围：20%-90%
2.4、环境监测模块技术指标
Ø含有照度计、温度表、湿度表，单片机时钟系统，实现时间的显示
2.5、13寸工控一体机，带触摸功能
ØCPU:Intel 1037U 1.8GHz 22nm双核处理器TDP 17W超低功耗处理器
Ø主板:Intel M11工控固态节能主板
Ø内存:1G DDR3 1333超高速内存,支持1333/1066MHz内存,最大可支持8GB。
Ø硬盘:24G SSD固态硬盘
Ø显卡:集成Intel HD Graphics核心显卡,提供VGA、LVDS、双HDMI显示输出,LVDS支持双通道24bit,支持单独显示、双显复制、双显扩展。
Ø声卡:集成ALC662 6声道高保真音频控制器
Ø网卡:集成1个RTL千兆网卡,支持网络唤醒、PXE功能。
Ø电源:外置电源（100V至220V宽幅电压，全球通用）
Ø显示屏:13寸LED工控屏分辨率：1024*600
Ø触摸屏:台湾军工Touchkit 4线触摸屏，透光率高；性能稳定，触摸灵敏
Ø整机接口:4*USB 2.0接口,其中两个可支持USB3.0(需定制)，
Ø1*HDMI接口:1*VGA接口,1*RJ-45网络接口,1*Line out（绿色）,1*Mic（红色)
Ø2*COM串口,1*12V DC_JACK输入接口
系统状态：
太阳能控制器（带报警功能）：
Ø输入电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
Ø输出电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
Ø蓄电池：电压数据显示及动态曲线显示
2.5.1 智慧教室综合测控系统
该系统采用一体化设计，要求所有功能集中在一块核心控制器上，禁止采用多种模块拼装，确保使用人员的人身安全及设备安全的性能指标。
（一）虚拟示波器所需实现的功能：50MHz 2路波形测量功能；
（二）2路逻辑分析仪功能；
（三）1路任意波形信号发生器输出；
200MSa/s高速实时采样，50MHz带宽，波形测量满足教学实验要求，波形平滑不失真。
（四）2路PWM脉冲信号发生器：可设置频率、占空比。
（五）万用表功能
1、万用表的电阻测量功能；
2、万用表的直流电压测量功能；
3、万用表的交流电压测量功能；
4、万用表的交流电流测量功能；
（六）、人机界面功能
*1、人机界面显示所测量的波形，并显示相应的量测值；
*2、可通过点击界面按钮，将所测量的波形插入实验报告模板中；
*3、学生的实验报告结果可通过点击界面按钮，统一上传到设定的教师电脑文件夹下；
（七）、实验室安全监控功能
1、环境参数测量：可同时测量显示温湿度、CO2浓度和PM2.5；
2、电气参数测量：可测量控制台电压电流，并计算出功率；
3、过流、过压、欠压（阀值可设置）报警跳闸保护；
4、安全防护：实验室环境安全监控装置（PM2.5、烟雾、可燃气体、温湿度及CO2浓度异常（火警）报警）；5、节电功能：长期无人实验时，自动关闭总闸开关，实现安全和节电效果；
2.8 逆变器基本原理介绍
2.9 控制器基本原理介绍
2.6 并网逆变器：
并网逆变器具有DC－DC和DC－AC两级能量变换的结构。DC－DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点；DC－AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数。
系统面板设有用来测量DC、AC相关参数的多个测试端口，可测量DC-DC电压电流变化和DC-AC逆变过程中的电压电流及曲线变化和波形对比。
6级功率搜索功能
在自动调整的过程中，会看到LOW灯不停的闪烁，功率会由0作为起点，向最大功率点加大输出功率，重启最多为6次，然后进入功率锁定状态，锁定时ST灯长亮。
在进行6级功率搜索程序时，所需的时间为10分钟。
1、直接连接到太阳能电池板（不需要连接电池）
2、AC标准电压范围：90V～140V/180V～260VAC
3、AC频率范围： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
4、并网输出功率：300W
5、输出电流总谐波失真：THDIAC <5%
6、相位差：<1%
7、孤岛效应保护：VAC;f AC
8、输出短路保护：限流
9、显示方式：LED
10、待机功耗：<2W
11、夜间功耗：<1W
12、环境温度范围：-25 ℃～60℃
13、环境湿度：0～99%(Indoor Type Design)
高性能自动功率点追踪（MPPT）
强大的MPPT算法，以优化来自太阳能电池板的功率收集，可精确地捕捉及锁定最大输出功率点，使发电量大幅提高到大于25%以上。
电力输出:（逆向电力传输）
高效的电力逆向传输技术，逆变器在并网输出模式时电力以反方向电力传输，自动检测电路中的负载并优先进行使用，用不完的电力才向电网逆方向传输供应到其他地方使用，电力传输率可达99.9%。在光伏发电应用系统中使输出效率更高。
2.7太阳能设计及计算软件
实验指导书、合格证、保修卡；专用工具箱；并网操作实验台；太阳能电池板；同步逆变电源；液晶演示电视机
三、可完成的实验内容：
实验一太阳能电池板特性实验系列
1-1、太阳能电池板开路电压测试实验
1-2、太阳能电池板短路电流测试实验
1-3、太阳能电板I-V特性测试实验
1-4、太阳能电池板最大输出功率计算实验
1-5、太阳能电池板填充因子计算实验
1-6、太阳能电池板转换效率测量实验
1-7、开路电压与相对光强的函数关系实验
1-8、短路电流与相对光强的函数关系实验
1-9、太阳能电池板P-V特性测试实验
1-10、太阳能电池板暗伏安特性测试实验
1-11、太阳能组件输出特性测试实验
1-12、串联电阻对填充因子的影响测试实验
1-13、并联电阻对填充因子的影响测试实验
1-14、太阳能电池光谱特性测试实验
1-15、太阳能电池板的串联开路电压测试实验
1-16、太阳能电池板的串联短路电流测试实验
1-17、太阳能电池板的并联开路电压测试实验
1-18、太阳能电池板的并联短路电流测试实验
1-19、负载特性测试实验
实验二太阳能光伏逆变器实验系列
2-1、逆变器的工作原理分析实验；
2-2、输出电压、电流测试实验；
2-3、最大输出功率的估算实验；
2-4、过载或短路保护演示实验；
2-5、输入电压范围测试实验；
2-6、转换效率计算实验；
2-7、并网实验；
实验三 并网逆变电源技术实验
3-1、并网逆变电源单元组成原理技术实验。
3-2、并网逆变器的最大功率跟踪、MPPT 控制方法的比较实验，探讨新方法。
3-3、光伏同步电源与风电同步电源并网兼容控制技术测试实验。
3-4、并网逆变器的防孤岛效应瞬间保护技术测试试验。
3-5、并网逆变电源输出功率与光伏能量变换的实验。
3-6、并网逆变电源直流输入欠压控制实验。
3-7、并网逆变电源交流输出波形测试实验。
3-8、并网逆变器输入功率与输出功率比值效率计算与测试实验。
实验四 并网发电系统监控软件实验
4-1、在上位软件里查看单站监控项目：直流电压VDC、直流电流A、输入功率KW 交流电压VDC、交流电流A、输出功率KW，日发电量KWh、日运行时数hmin、总发电量KWh、总运行时数h，二氧化炭排放量查询。

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