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(dòng)機(jī)構(gòu)、擺桿、擺桿減速箱、投燈支架、微動(dòng)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(gè)時(shí)段。水平和俯仰方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由水平運(yùn)動(dòng)減速箱、俯仰運(yùn)動(dòng)減速箱、直流電動(dòng)機(jī)、接近開關(guān)和微動(dòng)開關(guān)組成。直流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，水平運(yùn)動(dòng)減速箱驅(qū)動(dòng)光伏電池方陣作向東方向或向西方向的水平移動(dòng)、俯仰運(yùn)動(dòng)減速箱驅(qū)動(dòng)光伏電池方陣作向北方向或向南方向的俯仰移動(dòng)，接近開關(guān)和微動(dòng)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(tái)
實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)臺(tái)采用鋁合金設(shè)計(jì)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅(jiān)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(gè)寬敞舒適的工作臺(tái)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(jì)、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(dòng)自動(dòng)量程、工業(yè)級(jí)柜裝、精度：不低于5位，1000V檔位顯示格式：999.99（帶2個(gè)小數(shù)點(diǎn)），顯示單位：V；100V檔位顯示：99.999（帶3個(gè)小數(shù)點(diǎn)），顯示單位：V；10V檔位顯示：9.9999（帶4個(gè)小數(shù)點(diǎn)），顯示單位：V；5A檔位：4999.9（帶1個(gè)小數(shù)點(diǎn)），顯示單位：mA；1000mA檔位：999.99(帶2個(gè)小數(shù)點(diǎn))，顯示單位：mA；100mA檔位：99.999(帶3個(gè)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(jì)而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話功能控制模式。軟件上采用RTOS設(shè)計(jì)思路，同時(shí)配有PC監(jiān)控軟件來加強(qiáng)分析能力。能測(cè)量電路的功率、功率因數(shù)。功率測(cè)量精度為1.0級(jí)，功率因數(shù)測(cè)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(zhǎng)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(duì)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的溫度與濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并實(shí)時(shí)與系統(tǒng)無線智能網(wǎng)關(guān)（7寸觸摸屏，采用ARM11設(shè)計(jì)，WINCE系統(tǒng)）通信，智能網(wǎng)關(guān)能實(shí)時(shí)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(dòng)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(yáng)光的燈來模擬太陽(yáng)光。使得實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目隨時(shí)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(chǎng)應(yīng)用中一樣，使學(xué)生深刻理解太陽(yáng)能光伏發(fā)電的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。
3）各個(gè)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(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用的理解自己動(dòng)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(yáng)能路燈、太陽(yáng)能警示燈和逆變器等。
6）太陽(yáng)能電板能雙軸自動(dòng)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(yáng)能電池發(fā)電原理實(shí)驗(yàn)
2、太陽(yáng)能電池板能量轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
3、環(huán)境對(duì)光伏轉(zhuǎn)換影響實(shí)驗(yàn)
4、太陽(yáng)能電池組件和蓄電池的選擇
5、太陽(yáng)能電池自動(dòng)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(yáng)能路燈實(shí)驗(yàn)
9、太陽(yáng)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(yáng)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(cè)試
3.系統(tǒng)跟蹤軟件測(cè)試
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