光伏發(fā)電技術(shù)實(shí)訓設備

光伏發(fā)電實(shí)訓系統
一、設備組成
光伏發(fā)電實(shí)訓系統主要由光伏供電裝置、光伏供電系統、逆變與負載系統、儲能與監控系統四個(gè)部分組成，如圖1所示。

1、設備尺寸：光伏供電裝置1610×1010×1550mm
實(shí)訓柜1000×1000×2000mm
2、場(chǎng)地面積：12平方米
二、各單元介紹
1、 光伏供電裝置
（1）、光伏供電裝置的組成
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、擺桿支架、單相交流電動(dòng)機、電容器、直流電動(dòng)機、接近開(kāi)關(guān)、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、底座支架等設備與器件組成，如下圖所示。

圖2 光伏供電裝置
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。2盞300W的投射燈安裝在擺桿支架上，擺桿底端與減速箱輸出端連接，減速箱輸入端連接單相交流電動(dòng)機。電動(dòng)機旋轉時(shí)，通過(guò)減速箱驅動(dòng)擺桿作圓周擺動(dòng)。擺桿底端與底座支架連接部分安裝了接近開(kāi)關(guān)和微動(dòng)開(kāi)關(guān)，用于擺桿位置的限位和保護。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、光伏供電系統
(1)、光伏供電系統的組成
光伏供電系統主要由光伏電源控制單元、光伏輸出顯示單元、觸摸屏、光伏供電控制單元、ARM控制單元、接口單元、西門(mén)子S7-200PLC、繼電器組、接線(xiàn)排、蓄電池組、可調電阻、斷路器、12V開(kāi)關(guān)電源、網(wǎng)孔架等組成。
（2）、控制方式
光伏電源控制單元主要由斷路器、+24V開(kāi)關(guān)電源、AC220V電源插座、指示燈、接線(xiàn)端子等組成。
光伏輸出顯示單元主要由直流電流表、直流電壓表、接線(xiàn)端子等組成。
光伏供電控制單元主要由選擇開(kāi)關(guān)、急停按鈕、帶燈按鈕、接線(xiàn)端子等組成。
（3）、ARM控制單元和接口單元
蓄電池的充電過(guò)程及充電保護由ARM控制單元、接口單元及程序完成，蓄電池的放電保護由ARM控制單元、接口單元及繼電器完成，當蓄電池放電電壓低于規定值，ARM控制單元輸出信號驅動(dòng)繼電器工作，繼電器常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷蓄電池的放電回路。
（4）、蓄電池組
蓄電池組選用4節閥控密封式鉛酸蓄電池
3、逆變與負載系統
（1）、逆變與負載系統的組成
逆變與負載系統主要由逆變電源控制單元、逆變輸出顯示單元、逆變器、逆變器參數檢測模塊、變頻器、三相交流電機、發(fā)光管舞臺燈光模塊、警示燈、接線(xiàn)排、斷路器、網(wǎng)孔架等組成。
①逆變電源控制單元
逆變電源控制單元主要由斷路器、+24V開(kāi)關(guān)電源、AC220V電源插座、指示燈、接線(xiàn)端子等組成。
②逆變輸出顯示單元
逆變輸出顯示單元主要由交流電流表、交流電壓表、接線(xiàn)端子等組成。
（2）、逆變器
逆變器是將低壓直流電源變換成高壓交流電源的裝置，逆變器的種類(lèi)很多, 各自的具體工作原理、工作過(guò)程不盡相同。本實(shí)訓裝置使用的逆變器由DC-DC升壓PWM控制芯片單元、驅動(dòng)+升壓功率MOS管單元、升壓變壓器、SPWM芯片單元、高壓驅動(dòng)芯片單元、全橋逆變功率MOS管單元、LC濾波器組成。
4、監控系統
（1）、監控系統組成
監控系統主要由一體機、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、力控組態(tài)軟件組成。
（2）、監控系統功能
1）通信
監控系統與控制器、PLC、儀表進(jìn)行通信。
2）界面
①監控系統具有主界面，光伏供電系統界面，逆變與負載系統界面，光伏能量轉換界面，分別顯示各自的運行狀態(tài)參數。
②光伏供電系統界面設置相應的按鈕，實(shí)現光伏電池方陣自動(dòng)跟蹤。
③具有光伏發(fā)電采集報表，記錄光伏輸出電壓、電流；逆變與負載系統的逆變輸出電壓、電流、功率等數據并打印數據報表。
三、主要實(shí)驗實(shí)訓內容
實(shí)驗實(shí)訓內容涉及光伏供電裝置、光伏供電系統、逆變與負載系統、監控系統的安裝、接線(xiàn)、調試和分析：
1）、光伏供電裝置的安裝與接線(xiàn)；
2）、光伏供電系統部分器件的安裝、接線(xiàn)與調試；
3）、光伏電池方陣輸出特性測試；
4）、蓄電池組充放電參數的測試；
5）、逆變與負載系統部分器件的安裝、接線(xiàn)與調試；
6）、逆變器相關(guān)參數測試、逆變器輸出參數測試；
7）、逆變器相關(guān)數據的下載設置與測試；
8）、相關(guān)電路模塊的焊接；
9）、監控系統與各單元的通信；
10）、監控系統組態(tài)界面的操作；