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HL-SNY03太阳能光伏并网发电教学实验台一、系统实训应用范围: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
HL-SNY03太阳能光伏并网发电教学实验台
一、系统实训应用范围:
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。
输出功率:100W*4块
开路电压:35V(并联)
短路电流:4*3.25A(并联)
2.2、照度计
量程:0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx(225000Lx)自动切换量程。
2.3、环境监测模块技术指标
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
2.4、17寸工控一体机,带触摸功能
C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm双核处理器TDP 17W超低功耗处理器
主 板:Intel M11工控固态节能主板
内 存:1G DDR3 1333超高速内存,支持1333/1066MHz内存,可支持8GB。
硬 盘:24G SSD固态硬盘
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。
声 卡:集成ALC662 6声道高保真音频控制器
网 卡:集成1个RTL千兆网卡,支持网络唤醒、PXE功能。
电 源:外置电源(100V至220V宽幅电压,通用)
显示屏:13寸LED工控屏 分辨率:1024*600
触摸屏:中国台湾Touchkit 4线触摸屏,透光率高;性能稳定,触摸灵敏
整机接口:4* USB 2.0接口,其中两个可支持USB3.0(需定制),
1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45网络接口,1* Line out(绿色),1* Mic(红色)
2*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):
输入电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
输出电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
蓄电池:电压数据显示及动态曲线显示
2.5 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。
直接连接到太阳能电池板(不需要连接电池)
AC标准电压范围:90V~140V/180V~260VAC
AC频率范围:55Hz~63Hz/45Hz~53Hz
并网输出功率:300W
输出电流总谐波失真:THDIAC <5%
相 位 差:<1%
孤岛效应保护:VAC;f AC
输出短路保护:限流
显示方式:LED
待机功耗:<2W
夜间功耗:<1W
环境温度范围:-25 ℃~60℃
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输出功率点,使发电量大幅提高到大于25%以上。
MPPT追踪图
电力输出:(逆向电力传输)
高效的电力逆向传输技术,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*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。
并网湝波分量测试图
三、教学及研究实训项目
2、1、 光伏能量变换实验
实验1、光伏阵列单元组成原理。
实验2、太阳能光电池能量转换组合原理。
实验3、阵列电子功率跟踪器原理。
实验4、阵列汇流与防雷接地原理。
实验5、阵列结构件、防腐安装原理。
实验6、功率跟踪器与光伏转换提效实验。
实验7、在不同天气和日照强度下光波对光伏转换效率的影响实验。
实验8、在不同季节太阳运轨变换下对光伏能量转换的影响实验。
实验9、在不同季节环境温度变换下对光伏能量转换的影响实验。
实验10、阵列低、中、高通过开关组合后能量变换实验。
实验11、光感仪和风速传感仪各自作用实效实验。
2、2、同步逆变电源实验
实验1、逆变电源单元组成原理。
实验2、逆变电源MPPT的功率跟踪控制方法的实验。
实验3、逆变电源输出功率与光伏能量变换的实验。
实验4、MPPT与电子跟踪器有效结合和分离控制方面的比较实验。
实验5、晴天,多云,阴雨天情况下逆变电源输出交流电的波形、谐波含有率、功率因素的比较实验。
实验6、逆变器并入的电网供电中断,逆变器应在2s内停止向电网供电,同时发出警示信号的防孤岛效应保护试验。
实验7、逆变电源直流输入欠电压控制实验。
实验8、输入电压为额定值,负荷满载时距离设备水平位置1m处,的噪声测试实验。
2、3、光伏并网发电系统软件实验
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h min、总发电量KWh、总运行时数h、 Co2减排量Kg
◆ 系统运行状态 正常/不正常
◆ 系统运行温度 正常/不正常
◆ 系统监控PC机状态 正常/不正常
◆ 系统功率测试曲线
实验2、在上位软件里查看单站电量记录项目:
◆ 设备编号1号机:
日发电度数、日运行时数 h min、总发电量度数、总运行时数h
实验3、在上位软件里查看单站故障记录项目:
◆ 设备编号1号机:
直流过压、直流欠压、直流过流
交流过压、交流欠压、交流过流
系统过载、频率异常、孤岛保护、ADC异常(快速检测并网电压,电流)、IPM故障、过流保护、过温保护、温度异常、DSP异常(数字信号处理器,将模拟信号转为数字信号)
四、运行技术条件(单相输出)
◆ 光伏阵列输出电压 17.5~40VDC
◆ 并网输出电压180~260VAC
◆ 并网频率范围47.8~51.2Hz
◆ 效率94.5%
◆ 功率因数>0.99
◆ 功率跟踪10.8~28VDC
◆ 工作环境:温度-20℃~50℃
◆ 相对湿度﹤90﹪(25℃)
◆ 保护功能: 防雷、极性反接、短路、漏电、过热、孤岛效应、过载保护、电网过欠压、电网过欠频保护、接地故障保护等。
3、系统单元组成
3、1、光伏阵列单元: 在室外修建约3平方米的平台或者阳台,安装支架,铺设总峰值功率为300W的光伏阵列。 在条件允许的情况下,光伏阵列可选用三种不同类型的太阳能电池进行实验(单晶硅、多晶硅、非晶硅)。
3、2、逆变控制单元:系统根据实验的需要,通过开关单元的开和关,最多可以实现 3台不同型号和产地的并网逆变器同时运行,配备 同时并网通道,可满足对比实验和各种数据采集的需要。
3、3、开关控制单元:所有系统内外单元的引线经隔离开关接至各自的跳线端子上,在实验过程中,一旦发生漏电、短路、过流、过热情况,开关自动断开电源,起到保护仪器仪表和人身的安全。
3、4、方阵连接单元:示意接线面板上,最小单元的引线经隔离开关接至各自的跳线端子,根据实验的需要,可以用跳线自由地组合成不同开路电压17.5~60VDC ,峰值功率50~300W的系统。
3、5、显示单元:方阵电压、电流。逆向交流电压、电流、频率、功率、无功。正向交流电压、电流、频率。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。
3、6、并网监控单元: 监控装置包括监控主机、监控软件和显示设备。本系统采用高性能工业控制PC机作为系统的监控主机,配置光伏并网系统多机版监控软件,采用RS485通讯方式,可以实时获取所有并网逆变器的运行参数和工作数据。
五、设备配置清单
序号 | 名 称 | 数量 | 单位 |
1 | 并网操作实验台 | 1 | 台 |
2 | 太阳能电池板 | 400 | W |
3 | 同步逆变电源 | 1 | 台 |
4 | 支架 | 1 | 套 |
5 | 电线、电缆 | 1 | 套 |
6 | 实验附件 | 1 | 套 |
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