楼宇新能源实训装置(光伏发电系统)

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作者：管理员发布时间：2024-10-23 13:50:36

一、概述：
MY-PV44 楼宇新能源实训装置(光伏发电系统)是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统,在光伏发电系统基础上增加智能楼宇相关接口、来完成楼宇相关实验。
它的主要部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器。具有可靠性高、使用寿命长、不污染环境，离网发电和并网发电功能，除能够完成光伏发电系统过程的学习外，还可以进行离网发电实训和并网发电相关实训操作；
装置主要是针新能源教学大纲实训教学需求研制，帮助学生理解太阳能光伏发电原理和学习光伏工程应用技能。适用于广大高等院校、高职院校的电气工程及自动化、机电一体化技术、计算机控制技术、电力系统自动化技术、电子信息工程和能源动力及新能源生产企业等领域。

图：光伏发电系统组成图

二、特点:
1）实验台各功能模块独立，实验内容丰富，便于组合及扩展；
2）系统可组成独立的离网发电系统或并网发电系统，实验方便灵活；
3）所采用发电设备均和实际工程一样，应用及实用价值强；
4）采用工业铝型材，实训屏采用工业铝合金型材滑道；
三、技术指标:
1.多晶硅太阳能电池组
1）峰值功率：250W/块
2）最大功率电压：35VDC
3）最大功率电流：6.12A
4）开路电压：42V
5）短路电流：6.09A
6）组件数量：4块
2.光伏控制器1.2KW （蓄电池充放电管理）
主控芯片采用工业级16位高速MCU，运行速度快，抗干扰能力强，配有独立的人机操作LCD显示屏，各项参数显示可能过嵌入式按键切换，常规参数可以修改。
1）额定电压：48VDC
2）充电功率：1.5KW
3）放电电流：28A
4）蓄电池欠压保护：42VDC
5）蓄电池超压保护：62VDC
6）输出直流电流：25A
3.离网逆变器:
1）使用先进的双CPU单片机智能控制技术，具有高可靠性、低故障率的特点；
2）纯正弦波输出，带负载能力强，应用范围广；
3）具有完善的保护功能（过负载保护、内部过温保护、输出短路保护、输入欠压保护、输入过压保护等），大大提高产品的可靠性；
4）体积小、重量轻，内部采用CPU集中控制、贴片技术，使得体积非常小、重量轻；
5）散热风机智能控制，采用CPU控制散热风机的工作状态，大大延长风机的使用寿命，并且节约电能、提高工作效率；
6）工作噪音小，效率高
7）直流输入电压：40～75VDC
8）额定输出功率：1KW
9）输出波形：纯正弦波
10）输出电压：220VAC
11）频率范围：50Hz/60Hz
12）工作效率：90%
13）功率因数：>0.9
14）波形失真率≤5%
15）工作环境：温度-20℃～50℃
16）相对湿度：﹤90﹪（25℃）
17）保护功能：短路、过热、超载保护
18）特殊功能：完善的旁路功能，可以实现市电→光伏或光伏→市电之间的无缝切换，可优选光伏优先或市电优先。
4.电力蓄能单元:
1）蓄电池类型：免维护胶体蓄电池
2）蓄电池组容量:12V/100Ah
3）蓄电池数量： 4个采用4串连接
5.并网逆变器:
1）高频双向并网，单向并网功能
2）高频直接调制，AC半波合成
3）双向并网方式：直接负载消耗，逆向传输AC电流
4）单向并网方式：直接负载消耗，禁止逆向传输AC电流
5）无变压器设计，最大效率可达97.5%，欧洲效率可达96.6%
6）MPP跟踪精度高（>99.9%）
7）较宽的直流电压输入范围，兼容各种类型的太阳能组件
8）接线、安装简单，易于操作
9）IP65设计，适合室内外各种环境下的安装
10）可采用无线WiFi或GPRS方式通过移动设备或台式电脑监控发电量信息 （用户可选）
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，专利技术之一，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。
6. 显示单元:
方阵电压、电流；逆向交流电压、电流、频率、功率；正向交流电压、电流、频率、功率；设备工作温度、电池方阵温度、实验室温度和湿度、实验记时时钟、逆向电量计量、正向电量计量。
各仪表采用实验跳线连接，应用灵活。
四、教学研究及实训项目:
1、主要实验实训内容:
实验1.太阳能光伏板能量转换实验实训；
实验2.环境对光伏转换影响实验实训；
实验3.太阳能电池光伏系统直接负载特性实验实训；
实验4.太阳能控制器工作原理实验实训；
实验5.接反保护实验；
实验6.太阳能控制器对蓄电池的过充保护实验实训；
实验7.太阳能控制器对蓄电池的过放保护实验实训；
实验8.夜间防反充实验；
实验9.离网型逆变器工作原理实验实训；
实验10.独立光伏发电实验实训；
实验11.并网型逆变器工作原理实验实训。
2、并网逆变电源技术实验:
实验 1、并网逆变电源单元组成原理技术实验。
实验 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。
实验 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。
实验 4、并网逆变器的防孤岛效应瞬间保护技术测试试验。
实验 5、并网逆变电源输出功率与光伏能量变换的实验。
实验 6、并网逆变电源直流输入欠压控制实验。
实验 7、并网逆变电源交流输出波形测试实验。
实验 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。
3、太阳能控制器技术实验:
实验 1、通用型充放电控制器充电、放电、保护、MPPT控制技术实验。
实验 2、控制器模拟充电值和放电值保护点测试实验。
实验 3、控制器户用型和光控型功能模式实验。
实验 4、控制器负载过载和短路保护灵敏度实验。
4、离网逆变电源技术实验:
实验 1、离网逆变器逆变基本控制原理实验。
实验 2、离网逆变器输入模拟直流电压电流保护点测试实验。
实验 3、离网逆变器输出交流模拟负载的电压电流测试实验。
实验4、离网逆变器在不同阻性和感性负载的瞬间启动电流值测试实验。
实验 5、离网逆变器输入功率与输出功率比值效率计算与测试实验。
5、并网发电系统监控软件实验:
实验 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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