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太阳能光伏并网发电教学实验系统

更新时间:2024-06-16

简要描述:

太阳能光伏并网发电教学实验系统是将太阳能电池所发出的直流电通过逆变器转换成波形良好的交流电,直接向电网供电,无储能装置,运行可靠性和转换效率比较高,系统的建设和维护成本较低。

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太阳能光伏并网发电教学实验系统是将太阳能电池所发出的直流电通过逆变器转换成波形良好的交流电,直接向电网供电,无储能装置,运行可靠性和转换效率比较高,系统的建设和维护成本较低。该设备主要应用于职高、大学、研究生、企业技工以太阳能发电为主课题的研究和教学培训。

二、实训项目

1、光伏能量变换实验实验

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、阵列电子最大功率跟踪器原理。

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、最大功率跟踪器与光伏转换提效实验。

2、并网电源输出交流电的波形实验

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

1、逆变电源单元组成原理。

实验2、逆变电源MPPT的最大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
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)
三、太阳能光伏并网发电教学实验系统运行技术条件(单相输出)
光伏阵列输出电压180~400VDC
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
最大功率跟踪200~400VDC
工作环境:温度-20℃~50℃
相对湿度﹤90﹪(25℃)光伏阵列模块并网电源模块
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:在院区修建约8平方米的平台,安装支架,铺设总峰值功率为0.6~1kW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200~400VDC,峰值功率500~1000W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。
3、7、监控软件:

监控主机同时提供对外的数据接口,即用户可以通过网络方式,异地实时查看整个电源系统的实时运行数据以及历史数据和故障数据。

可每隔5分钟存储一次电站实验所有运行数据,包括实时存储环境数据、故障数据等参数。

可连续存储20年以上的电站实验所有的运行数据和故障纪录。
光伏并网发电系统工作主界面
光伏并网发电系统工作数据主面  

四、配置清单

序号

  称

数量

单位

1

并网操作实验台

1

2

太阳能电池板

1

KW

3

同步逆变电源

1

4

跟踪支架

1

5

电线、电缆

1

6

实验附件

1

7

计算机(笔记本电脑)

1

自配



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