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太陽能光伏發(fā)電實訓(xùn)裝置

一、太陽能光伏發(fā)電實訓(xùn)裝置組成
1、光伏跟蹤裝置組成
    光伏跟蹤裝置系統(tǒng)至少包含PLC控制單元、觸摸屏、控制系統(tǒng)。光伏供電裝置至少包含光伏電池組件、光線傳感器、投射燈底座支架等設(shè)備與器件；不少于4塊光伏電池組件并聯(lián)組成光伏電池方陣，模擬光源：采用1盞不低于300W的投射燈安裝在支架上，采用渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)（0-60CM可調(diào)）、電壓220V、*大功率不低于300W。
2、光伏發(fā)電裝置
光伏發(fā)電裝置要由至少4塊10W的太陽能光伏板組成，可進行并聯(lián)連接或者串聯(lián)連接。其主要參數(shù)如下(組件尺寸(L*W*H)：≥356*567*28mm;*佳功率：≥20W;工作電壓：≥17.05±0.5V;工作電流：≥1.14±0.10A;短路電流：不超過1.29±0.10A；開路電壓：≥21±0.5V；工作環(huán)境溫度45℃±2℃）
3、光線傳感器、光線傳感器控制盒
   逐日系統(tǒng)光源檢測部分采用數(shù)字化光源檢測技術(shù)。至少含有高檔CPU、光敏傳感器和硅光電池集合設(shè)計?？刂坪兄绷鬏斎耄奢敵鏊膫€方位的控制電壓給PLC，跟蹤精度可達1度，同時鎖定性能良好。
4、離網(wǎng)逆變電源
   直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選；額定蔬出功率：≥300W 功率可選；
   輸出電壓：110/220VAC；輸出波形：純正弦波；輸出頻率：50Hz；工作效率：≥85%；
   功率因數(shù)：>0.88；波形失真率≤5% ；工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃；
   相對濕度：﹤90﹪（25℃）；保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護。
5、并網(wǎng)同步逆變電源
    AC標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍：175V～260VAC；AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz；
    并網(wǎng)輸出功率：≥400W ；輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%；相位差： <1%；
    孤島效應(yīng)保護： VAC;f AC；輸出短路保護：限流；顯示方式： LED；
   待機功耗：<2W ；夜間功耗：<1W；環(huán)境溫度范圍：-25 ℃～60℃；
   環(huán)境濕度：0～99%(Indoor Type Design) 。
6、電表規(guī)格
   直流電流表：≥ 2個，顯示模式︰0.5”LED；
   直流電壓表：≥ 2個，50V，顯示模式︰0.5”LED；
   交流電壓表：≥ 2個，500V，顯示模式︰0.5”LED；
   交流電流表：≥ 2個，5A，顯示模式︰0.5”LED；
   時間、溫/濕度表：≥ 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內(nèi)溫、濕度；
直流電壓、電流，交流電壓、電流表具有通信接口、自動量程、工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)≥76mm*39mm。
7、負載
    風(fēng)扇： 1個，額定電壓：≥12V，工作電流：≥0.25A，功率：≥3W；
    交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：≥12V，工作電流：≥0.25A，功率：≥3W；
    蜂鳴器：至少1個；
    馬達： 1個，額定電壓：≥12V，工作電流：≥0.35A，功率：≥5W 轉(zhuǎn)速：≥20rmp/min；
    交流線性電阻負載：3～100W連續(xù)可調(diào)。
8、電池：閥控式密封鉛酸蓄電池
    額定電壓：≥12V；額定容量：≥55Ah；
    充電方法（恒壓），循環(huán)︰*大充電電流為≥5.6A。
9、監(jiān)控軟件
   至少須含有PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機、監(jiān)控軟件。
   顯示內(nèi)容不少于：蓄電池電壓、光伏電壓、光伏電流、光伏功率，能量模擬圖等。
10、電力調(diào)度SCADA模塊
能把每一臺設(shè)備的數(shù)據(jù)傳上來，并對采集過來的數(shù)據(jù)進行處理、顯示和打印，以及對系統(tǒng)異?；蚴鹿实淖詣幼R別以及通過人機聯(lián)界面對斷路器等進行遠程控制。
11、網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用模塊
能對多臺裝置提供的多個數(shù)據(jù)點進行分析。
（1）能判定故障原因、故障地點（包括各種短路故障和斷線故障）。
（2）在系統(tǒng)中的某些元件或元件組合發(fā)生故障時，能對系統(tǒng)安全運行可能產(chǎn)生的影響進行分析評估。
（3）能研究分析實時方式和各種假想方式下可能出現(xiàn)的運行狀態(tài)，用于計劃的安全校核和分析近期運行方式的變化，能進行實時、預(yù)想和歷史方式的潮流計算。
（4）根據(jù)曲線穩(wěn)定分析的結(jié)果，針對系統(tǒng)安全穩(wěn)定裕度不足的運行方式，能采取調(diào)整發(fā)電、控制負荷等預(yù)防性控制措施或優(yōu)化策略，能模擬保障系統(tǒng)安全運行有效的各種決策支持。

二、太陽能光伏發(fā)電實訓(xùn)裝置實驗設(shè)計
1、太陽能光伏系統(tǒng)實驗
講述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本組成，感受系統(tǒng)的發(fā)電過程，了解系統(tǒng)的基本功能。
2、太陽能光伏電池發(fā)電原理實驗
了解太陽能光伏電池的基本解構(gòu)組成，掌握光伏電池的光電轉(zhuǎn)換原理，熟悉光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成，了解光伏電池發(fā)電的優(yōu)缺點。
3、太陽能控制器原理實驗
了解太陽能控制器的硬件基本結(jié)構(gòu)組成，熟悉太陽能控制器的基本功能，學(xué)習(xí)蓄電池充電和放電控制原理，恒壓/恒流充電控制，負載輸出控制方法。了解光伏型控制器和戶用性控制器的區(qū)別，學(xué)習(xí)電力電子轉(zhuǎn)換的基本原理和在該型控制器中的實現(xiàn)過程。
4、太陽能光伏發(fā)電直接負載實驗
以可調(diào)線性阻抗作為直接負載開展實驗，掌握光伏陣列直接為負載供電的基本方法，認識直接供電方式的特點，通過調(diào)節(jié)負載電阻，觀察光伏陣列的電氣輸出特性，了解光伏輸出的V-I和P-I變化規(guī)律。
5、太陽能光伏發(fā)電間接負載實驗
進一步了解太陽能控制器的原理和功能，以白熾燈、電機和其它外設(shè)為對象，了解適用于太陽能光伏供電的負載類型，加深理解電力電子轉(zhuǎn)換的意義和方法，并針對負載突然變化狀態(tài)下的電氣特性變化情況進行研究。
6、太陽能光伏發(fā)電負載實驗
利用電子負載開展恒電流、恒電壓、恒功率和恒電阻實驗，了解不同輸出方式下，太陽能光伏陣列的輸出特性，并相互印證
7、太陽能光伏發(fā)電的環(huán)溫影響實驗
太陽能陣列的輸出性能受環(huán)境溫度和光強的影響，在室溫可調(diào)條件下（恒溫室）本實驗研究不同環(huán)溫下太陽能陣列輸出性能V-I、P-I曲線的變化趨勢。
8、太陽能光伏發(fā)電的光強影響實驗
利用太陽能模擬器，調(diào)整光源強度，檢測光伏陣列感應(yīng)光強進行變光強實驗。本實驗的目的在于研究不同光強下太陽能陣列輸出性能V-I、P-I曲線的變化趨勢。
9、太陽能光伏輸出特性建模仿真實驗（拓展實驗）
根據(jù)變環(huán)溫和變光強實驗結(jié)果，參照自然環(huán)境下8小時觀測數(shù)據(jù)（9點-17點），建立包含環(huán)溫和光強的V-I特性模型，采用參數(shù)優(yōu)化方法，提高模型精度和可靠性，為實現(xiàn)太陽能*大功率跟蹤提供輸出電壓設(shè)定值。

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