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太陽能光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)裝置

一、太陽能光伏發(fā)電實(shí)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(jìn)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(cè)部分采用數(shù)字化光源檢測(cè)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(jì)?？刂坪兄绷鬏斎?，可輸出四個(gè)方位的控制電壓給PLC，跟蹤精度可達(dá)1度，同時(shí)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(duì)濕度：﹤90﹪（25℃）；保護(hù)功能：極性反接、短路、過熱、過載保護(hù)。
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(hù)： VAC;f AC；輸出短路保護(hù)： 限流；顯示方式： LED；
   待機(jī)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(gè)，顯示模式︰0.5”LED；
   直流電壓表：≥ 2個(gè)，50V， 顯示模式︰0.5”LED；
   交流電壓表：≥ 2個(gè)，500V，顯示模式︰0.5”LED；
   交流電流表：≥ 2個(gè)，5A，  顯示模式︰0.5”LED；
   時(shí)間、溫/濕度表：≥ 1個(gè)，-20～99.9℃  顯示時(shí)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(dòng)量程、工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)≥76mm*39mm。
7、負(fù)載
    風(fēng)扇： 1個(gè)，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(gè)；
    馬達(dá)： 1個(gè)，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(fù)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(jī)、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(tái)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳上來，并對(duì)采集過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示和打印，以及對(duì)系統(tǒng)異常或事故的自動(dòng)識(shí)別以及通過人機(jī)聯(lián)界面對(duì)斷路器等進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
11、網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用模塊
  能對(duì)多臺(tái)裝置提供的多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析。
（1）能判定故障原因、故障地點(diǎn)（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(shí)，能對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析評(píng)估。
（3）能研究分析實(shí)時(shí)方式和各種假想方式下可能出現(xiàn)的運(yùn)行狀態(tài)，用于計(jì)劃的安全校核和分析近期運(yùn)行方式的變化，能進(jìn)行實(shí)時(shí)、預(yù)想和歷史方式的潮流計(jì)算。
（4）根據(jù)曲線穩(wěn)定分析的結(jié)果，針對(duì)系統(tǒng)安全穩(wěn)定裕度不足的運(yùn)行方式，能采取調(diào)整發(fā)電、控制負(fù)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(yùn)行有效的各種決策支持。
二、太陽能光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)裝置實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1、太陽能光伏系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
  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(shí)驗(yàn)
  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(diǎn)。
3、太陽能控制器原理實(shí)驗(yàn)
  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(fù)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(shí)現(xiàn)過程。
4、太陽能光伏發(fā)電直接負(fù)載實(shí)驗(yàn)
  以可調(diào)線性阻抗作為直接負(fù)載開展實(shí)驗(yàn)，掌握光伏陣列直接為負(fù)載供電的基本方法，認(rèn)識(shí)直接供電方式的特點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)負(fù)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(fù)載實(shí)驗(yàn)
  進(jìn)一步了解太陽能控制器的原理和功能，以白熾燈、電機(jī)和其它外設(shè)為對(duì)象，了解適用于太陽能光伏供電的負(fù)載類型，加深理解電力電子轉(zhuǎn)換的意義和方法，并針對(duì)負(fù)載突然變化狀態(tài)下的電氣特性變化情況進(jìn)行研究。
6、太陽能光伏發(fā)電負(fù)載實(shí)驗(yàn)
  利用電子負(fù)載開展恒電流、恒電壓、恒功率和恒電阻實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)
  太陽能陣列的輸出性能受環(huán)境溫度和光強(qiáng)的影響，在室溫可調(diào)條件下（恒溫室）本實(shí)驗(yàn)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(shì)。
8、太陽能光伏發(fā)電的光強(qiáng)影響實(shí)驗(yàn)
  利用太陽能模擬器，調(diào)整光源強(qiáng)度，檢測(cè)光伏陣列感應(yīng)光強(qiáng)進(jìn)行變光強(qiáng)實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)的目的在于研究不同光強(qiáng)下太陽能陣列輸出性能V-I、P-I曲線的變化趨勢(shì)。
9、太陽能光伏輸出特性建模仿真實(shí)驗(yàn)（拓展實(shí)驗(yàn)）
  根據(jù)變環(huán)溫和變光強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，參照自然環(huán)境下8小時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)（9點(diǎn)-17點(diǎn)），建立包含環(huán)溫和光強(qiáng)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(shí)現(xiàn)太陽能*大功率跟蹤提供輸出電壓設(shè)定值。
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