HYGF-2型光伏發(fā)電實(shí)訓系統

一、設備組成
“光伏發(fā)電實(shí)訓系統”主要由光伏跟蹤裝置控制裝置（含控制器、逆變器、負載、儀表等）、監控系統組成。HYGF-2型光伏發(fā)電實(shí)訓系統采用模塊式結構，各裝置和系統具有獨立的功能。

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(xiàn)傳感器、光線(xiàn)傳感器控制盒、水平方向和俯仰方向運動(dòng)機構、擺桿、擺桿減速箱、投燈支架、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、底座支架等設備與器件組成.
4塊光伏電池組件并聯(lián)組成光伏電池方陣，光線(xiàn)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。水平和俯仰方向運動(dòng)機構由水平運動(dòng)減速箱、俯仰運動(dòng)減速箱、直流電動(dòng)機、接近開(kāi)關(guān)和微動(dòng)開(kāi)關(guān)組成。直流電動(dòng)機旋轉時(shí)，水平運動(dòng)減速箱驅動(dòng)光伏電池方陣作向東方向或向西方向的水平移動(dòng)、俯仰運動(dòng)減速箱驅動(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(kāi)關(guān)和微動(dòng)開(kāi)關(guān)用于光伏電池方陣位置的限位和保護
(2)、光伏電池組件
光伏電池組件的主要參數為：
額定功率 20W
開(kāi)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)驗實(shí)訓臺
實(shí)驗實(shí)訓臺采用鋁合金設計，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結構堅固，造形美觀(guān)大方；設有吊柜，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直流穩壓電源（1A）、鉛酸蓄電池（蓄電池組選用2節閥控密封式鉛酸蓄電池，主要參數：容量 12V 12Ah）、900Ω×2/0.41A的雙層瓷盤(pán)可調電阻。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、直流負載（警示燈、節能燈）、交流負載（白熾燈、風(fēng)機）、觸摸屏、離網(wǎng)逆變器、并網(wǎng)逆變器、并離網(wǎng)逆變器實(shí)訓模塊、物聯(lián)網(wǎng)監控實(shí)訓系統、風(fēng)光互補控制器。
1）直流儀表參數如下：
具有通信接口、具有手動(dòng)自動(dòng)量程、工業(yè)級柜裝、精度：不低于5位，1000V檔位顯示格式：999.99（帶2個(gè)小數點(diǎn)），顯示單位：V；100V檔位顯示：99.999（帶3個(gè)小數點(diǎn)），顯示單位：V；10V檔位顯示：9.9999（帶4個(gè)小數點(diǎn)），顯示單位：V；5A檔位：4999.9（帶1個(gè)小數點(diǎn)），顯示單位：mA；1000mA檔位：999.99(帶2個(gè)小數點(diǎn))，顯示單位：mA；100mA檔位：99.999(帶3個(gè)小數點(diǎn))，顯示單位：mA。
2）交流儀表參數
由24位專(zhuān)用DSP、16位高精度AD轉換器和高速MPU單元設計而成，通過(guò)鍵控、數顯窗口實(shí)現人機對話(huà)功能控制模式。軟件上采用RTOS設計思路，同時(shí)配有PC監控軟件來(lái)加強分析能力。能測量電路的功率、功率因數。功率測量精度為1.0級，功率因數測量范圍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(xiàn)與開(kāi)發(fā)環(huán)境。
4）可編程控制系統
采用兼容西門(mén)子可編程控制器CPU224，配下載線(xiàn)與開(kāi)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，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，交流220V輸出，頻率50HZ。
7）光伏控制器：采用專(zhuān)業(yè)MCU微處理器控制，真正實(shí)現充電、放電的智能化控制；采用低損耗、長(cháng)壽命的MOSFET作為控制器的主要開(kāi)關(guān)器件；
8)負載系統的組成
設備配置有直流負載（警示燈、節能燈）和交流220V負載（白熾燈、風(fēng)機）
（4）并離網(wǎng)逆變器實(shí)訓模塊
采用DSP2812控制，能完成編程基礎實(shí)驗，離網(wǎng)逆變器實(shí)驗，并網(wǎng)逆變器、各種保護實(shí)驗等，提供源代碼。
（5）物聯(lián)網(wǎng)監控實(shí)訓系統
采用ZIGBEE協(xié)議，能對實(shí)訓平臺的溫度與濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，并實(shí)時(shí)與系統無(wú)線(xiàn)智能網(wǎng)關(guān)（7寸觸摸屏，采用ARM11設計，WINCE系統）通信，智能網(wǎng)關(guān)能實(shí)時(shí)顯示當前的數據。
(6)監控系統
1)監控系統組成
監控系統主要由主機、鍵盤(pán)、鼠標、接線(xiàn)排、電源插座、通信線(xiàn)、微軟操作系統軟件、組態(tài)軟件組成。
2)監控系統功能
1)、通信
觸摸屏、PLC之間進(jìn)行通信，監控自動(dòng)跟蹤過(guò)程和主機與PLC、儀表等之間進(jìn)行通信。
三、設備整體情況
1）采用發(fā)光（光譜）接近太陽(yáng)光的燈來(lái)模擬太陽(yáng)光。使得實(shí)訓項目隨時(shí)都可以進(jìn)行。從而不需要受天氣變化的限制。
2）強調工程實(shí)用性，采用電池板（80W）、智能控制器、蓄電池、要求均與現場(chǎng)應用中一樣，使學(xué)生深刻理解太陽(yáng)能光伏發(fā)電的現場(chǎng)應用。
3）各個(gè)部分是完全獨立的，學(xué)生在實(shí)訓過(guò)程中可根據自己對太陽(yáng)能光伏發(fā)電應用的理解自己動(dòng)手連接。
4）采用標準工業(yè)用電池板，可置于戶(hù)內和戶(hù)外，角度可以調節。
5）提供多種模擬應用實(shí)訓：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。
7）風(fēng)力發(fā)電機需帶變頻調速系統，與風(fēng)機整合在一起，可360度旋轉。
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)訓器材。
四、實(shí)驗實(shí)訓項目
基礎實(shí)驗
1、太陽(yáng)能電池發(fā)電原理實(shí)驗
2、太陽(yáng)能電池板能量轉換實(shí)驗
3、環(huán)境對光伏轉換影響實(shí)驗
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)追光系統實(shí)驗
6、控制器工作原理實(shí)驗
7、控制器充放電保護實(shí)驗
8、太陽(yáng)能路燈實(shí)驗
9、太陽(yáng)能警示燈實(shí)驗
10、離網(wǎng)逆變器逆變實(shí)驗
11、并網(wǎng)逆變器逆變實(shí)驗
1).太陽(yáng)能光伏逆變器實(shí)驗系列
1．DSP2812的PWM編程實(shí)驗
2.并離網(wǎng)逆變電源的原理
3.逆變電源的接線(xiàn)實(shí)訓
4.離網(wǎng)逆變器實(shí)驗
5.并網(wǎng)逆變器實(shí)驗
2)可編程控制器系統實(shí)訓
1.基本指令練習
2.組態(tài)通信測試
3.系統跟蹤軟件測試