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HYGF-2型光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

一、設(shè)備組成
“光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)”主要由光伏跟蹤裝置控制裝置(含控制器、逆變器、負(fù)載、儀表等)、監(jiān)控系統(tǒng)組成。HYGF-2型光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)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。

二、各單元介紹
1、光伏跟蹤裝置
(1)、光伏跟蹤裝置的組成
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)動機(jī)構(gòu)、擺桿、擺桿減速箱、投燈支架、微動開關(guān)、底座支架等設(shè)備與器件組成.
4塊光伏電池組件并聯(lián)組成光伏電池方陣,光線傳感器安裝在光伏電池方陣中央。3盞300W的投射燈安裝在支架上,模擬早、中、晚三個時段。水平和俯仰方向運(yùn)動機(jī)構(gòu)由水平運(yùn)動減速箱、俯仰運(yùn)動減速箱、直流電動機(jī)、接近開關(guān)和微動開關(guān)組成。直流電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時,水平運(yùn)動減速箱驅(qū)動光伏電池方陣作向東方向或向西方向的水平移動、俯仰運(yùn)動減速箱驅(qū)動光伏電池方陣作向北方向或向南方向的俯仰移動,接近開關(guān)和微動開關(guān)用于光伏電池方陣位置的限位和保護(hù)
(2)、光伏電池組件
光伏電池組件的主要參數(shù)為:
額定功率  20W
開路電壓:43.74 V(并聯(lián)),4*35.50V(串聯(lián))
短路電流:4*0.62A(并聯(lián)),0.56A(串聯(lián))
3、控制裝置
(1) 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)臺
實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)臺采用鋁合金設(shè)計,桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅固,造形美觀大方;設(shè)有吊柜,用于放置工具、存放掛箱及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。
(2)電源控制屏
電源控制屏提供單相220V交流電源和380V交流電源、1路0-30V直流穩(wěn)壓電源(1A)、鉛酸蓄電池(蓄電池組選用2節(jié)閥控密封式鉛酸蓄電池,主要參數(shù):容量   12V 12Ah)、900Ω×2/0.41A的雙層瓷盤可調(diào)電阻。光源控制模塊(控制早、中、晚的光源)。
(3)網(wǎng)孔板及安裝模塊
提供網(wǎng)孔板、直流儀表模塊(電壓表、電流表、具有通信接口)、交流儀表模塊(電壓表、電流表、功率表三合一、具有通信接口)、光照計、直流負(fù)載(警示燈、節(jié)能燈)、交流負(fù)載(白熾燈、風(fēng)機(jī))、觸摸屏、離網(wǎng)逆變器、并網(wǎng)逆變器、并離網(wǎng)逆變器實(shí)訓(xùn)模塊、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、風(fēng)光互補(bǔ)控制器。
1)直流儀表參數(shù)如下:
具有通信接口、具有手動自動量程、工業(yè)級柜裝、精度:不低于5位,1000V檔位顯示格式:999.99(帶2個小數(shù)點(diǎn)),顯示單位:V;100V檔位顯示:99.999(帶3個小數(shù)點(diǎn)),顯示單位:V;10V檔位顯示:9.9999(帶4個小數(shù)點(diǎn)),顯示單位:V;5A檔位:4999.9(帶1個小數(shù)點(diǎn)),顯示單位:mA;1000mA檔位:999.99(帶2個小數(shù)點(diǎn)),顯示單位:mA;100mA檔位:99.999(帶3個小數(shù)點(diǎn)),顯示單位:mA。
2)交流儀表參數(shù)
由24位專用DSP、16位高精度AD轉(zhuǎn)換器和高速M(fèi)PU單元設(shè)計而成,通過鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話功能控制模式。軟件上采用RTOS設(shè)計思路,同時配有PC監(jiān)控軟件來加強(qiáng)分析能力。能測量電路的功率、功率因數(shù)。功率測量精度為1.0級,功率因數(shù)測量范圍0.3~1.0,電壓電流量程為450V和5A。
3)觸摸屏
采用昆侖通態(tài)7寸彩色觸摸屏TPC7062KX,帶通信線與開發(fā)環(huán)境。
4)可編程控制系統(tǒng)
采用兼容西門子可編程控制器CPU224,配下載線與開發(fā)環(huán)境。
5)并網(wǎng)逆變器
采用GTI系列并網(wǎng)逆變器,DC輸入電壓:Vpv 10.5V-28VDC,帶反極性保護(hù),交流180-260V輸出,頻率45—53HZ。
6)離網(wǎng)逆變器
采用APS系列離網(wǎng)逆變器,DC輸入電壓:Vpv 24VDC,帶限流保護(hù),交流220V輸出,頻率50HZ。
7)光伏控制器:采用專業(yè)MCU微處理器控制,真正實(shí)現(xiàn)充電、放電的智能化控制;采用低損耗、長壽命的MOSFET作為控制器的主要開關(guān)器件;
8)負(fù)載系統(tǒng)的組成
設(shè)備配置有直流負(fù)載(警示燈、節(jié)能燈)和交流220V負(fù)載(白熾燈、風(fēng)機(jī))
(4)并離網(wǎng)逆變器實(shí)訓(xùn)模塊
采用DSP2812控制,能完成編程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),離網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn),并網(wǎng)逆變器、各種保護(hù)實(shí)驗(yàn)等,提供源代碼。
(5)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
采用ZIGBEE協(xié)議,能對實(shí)訓(xùn)平臺的溫度與濕度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控,并實(shí)時與系統(tǒng)無線智能網(wǎng)關(guān)(7寸觸摸屏,采用ARM11設(shè)計,WINCE系統(tǒng))通信,智能網(wǎng)關(guān)能實(shí)時顯示當(dāng)前的數(shù)據(jù)。
(6)監(jiān)控系統(tǒng)
1)監(jiān)控系統(tǒng)組成
監(jiān)控系統(tǒng)主要由主機(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、組態(tài)軟件組成。
2)監(jiān)控系統(tǒng)功能
1)、通信
觸摸屏、PLC之間進(jìn)行通信,監(jiān)控自動跟蹤過程和主機(jī)與PLC、儀表等之間進(jìn)行通信。
三、設(shè)備整體情況
1)采用發(fā)光(光譜)接近太陽光的燈來模擬太陽光。使得實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目隨時都可以進(jìn)行。從而不需要受天氣變化的限制。
2)強(qiáng)調(diào)工程實(shí)用性,采用電池板(80W)、智能控制器、蓄電池、要求均與現(xiàn)場應(yīng)用中一樣,使學(xué)生深刻理解太陽能光伏發(fā)電的現(xiàn)場應(yīng)用。
3)各個部分是完全獨(dú)立的,學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中可根據(jù)自己對太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用的理解自己動手連接。
4)采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用電池板,可置于戶內(nèi)和戶外,角度可以調(diào)節(jié)。
5)提供多種模擬應(yīng)用實(shí)訓(xùn):太陽能路燈、太陽能警示燈和逆變器等。
6)太陽能電板能雙軸自動跟蹤追光系統(tǒng)。
7)風(fēng)力發(fā)電機(jī)需帶變頻調(diào)速系統(tǒng),與風(fēng)機(jī)整合在一起,可360度旋轉(zhuǎn)。
8)整體尺寸:1280mm*550mm*1670mm,網(wǎng)孔板不小于1200mm*600mm
9)帶吊柜用于防置實(shí)訓(xùn)器材。
四、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
1、太陽能電池發(fā)電原理實(shí)驗(yàn)
2、太陽能電池板能量轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
3、環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實(shí)驗(yàn)
4、太陽能電池組件和蓄電池的選擇
5、太陽能電池自動追光系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
6、控制器工作原理實(shí)驗(yàn)
7、控制器充放電保護(hù)實(shí)驗(yàn)
8、太陽能路燈實(shí)驗(yàn)
9、太陽能警示燈實(shí)驗(yàn)
10、離網(wǎng)逆變器逆變實(shí)驗(yàn)
11、并網(wǎng)逆變器逆變實(shí)驗(yàn)
1).太陽能光伏逆變器實(shí)驗(yàn)系列
1.DSP2812的PWM編程實(shí)驗(yàn)
2.并離網(wǎng)逆變電源的原理
3.逆變電源的接線實(shí)訓(xùn)
4.離網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)
5.并網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)
2)可編程控制器系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)
1.基本指令練習(xí)
2.組態(tài)通信測試
3.系統(tǒng)跟蹤軟件測試

 

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