高级光伏发电实训平台,光伏离网发电实训装置

发布时间：2024-04-19 16:27浏览次数：times

设备由光源模拟跟踪装置、光源模拟跟踪控制系统、能量转换控制存储系统、离网逆变负载系统、监控系统五个部分组成，各功能部分通过通讯电缆和连接电缆进行连接，形成一套能够展示并动手设计、安装、调试的太阳能光伏发电工厂应用的设备。
1. 光源模拟跟踪装置
光源模拟跟踪装置及控制系统由光源模拟跟踪装置和光源模拟跟踪控制系统组成。该系统由太阳能电池组件、模拟太阳光灯、太阳能模拟追日跟踪传感器、太阳能板二维运动机构、直流电动机、减速箱、GE可编程序控制器、按钮和继电器等低压电器等组成。
技术参数：
太阳能电池规格： 20W/18V*4
模拟光源功率：300W*3
跟踪方式：单轴，俯仰180°
跟踪精度：< ±1.5°
日跟踪驱动功耗：< 1W（根据光照强度工作）
工作电压：DC24V
抗风等级：10级
机械寿命：>25年
外形尺寸： 1100mm*1240mm*1710mm
2. 光源模拟跟踪控制系统
光源模拟跟踪控制系统控制灯光来模拟太阳光源（晨日太阳、午日太阳、夕日太阳）的运行轨迹以及太阳光的入射角度，太阳能电池板上的模拟追日跟踪传感器采集模拟太阳光照度信息及位置信息，控制两维运动机构，使太阳能电池板始终正对着模拟太阳光源，以提高太阳能电池的发电效率。
技术参数：
plc ：西门子S7-200
PLC额定电压：24V
工作环境：温度 -10-40℃ 湿度≤80%
外形尺寸： 800mm*780mm*2000mm
3. 能量转换控制存储系统
是能量转换控制存储系统。该系统主要由直流电压采集模块、温度采集模块、IGBT驱动模块、直流电流采集模块、继电器驱动模块、蓄电池组、直流负载、通信模块、人机界面、空气开关、直流电压表、直流电流表等模块组成。
能量转换控制存储系统是将太阳能电池板发出的电量提供给直流负载和蓄电池，或者输送给逆变器使用。该系统具有温度检测，充、放电检测、PWM脉宽调制、功率点跟踪（MPPT）功能以及过充、过放等保护功能。
技术参数：
功率：200W
蓄电池容量：12V20AH，4节
控制器额定输出电压、电流：24V/10A
工作环境：温度 -10-40℃ 湿度≤80%
外形尺寸： 800mm*610mm*2000mm
4. 离网逆变负载系统
该系统由直流电压采集模块、直流电流采集模块、IGBT驱动模块、继电器驱动模块、LCD人机对话模块、通信模块、单相逆变器-主电路单元模块、频率采集模块、直流电压表、直流电流表、交流电压表、交流电流表、交流谐波表、空气开关、低压电器、交流负载等组成。
该系统将太阳能电池板产生的直流电或蓄电池释放的直流电通过逆变器SPWM调制转化为单相220V交流电，供交流负载使用。系统具有输入过、欠压保护，输出过载、短路保护，过热保护等功能。具有逆变输出的电压幅度、频率、功率因数、谐波检测和调整功能。
技术参数：
额定输入电压：DC24V；
额定输出电压：220V±10%、50Hz±1Hz；
额定功率：200VA；
输出功率因数：≥0.80（感性负载、容性负载）；
逆变效率：≥80%；
电压调整率：线性负载≤3%，非线性负载≤5%。
外形尺寸： 800mm*610mm*2000mm
5. 监控系统
图6是监控系统，由通讯管理机、显示器、打印机、组态软件等组成。
主要功能：
显示充电电压、充电电流、功率、运行状态；
显示蓄电池电压、蓄电池放电电流、蓄电池放电功率、蓄电池运行状态；
显示负载电压、负载电流、负载功率、负载状态；
显示当前温度、温度补偿系数，各种参数保护、实时数据显示与处理、详细的事故记录、报警参数设定、对用户提供权限管理、密码登录等。
技术参数：
组态软件：力控
外形尺寸： 800mm*900mm*2000mm
6建筑大楼与智能楼宇电气安装虚拟仿真软件
基于unity3d设计，用户自行根据电脑配置选择不同的交互界面大小，可选六级画质等级。软件内模型可进行360°旋转、放大、缩小、平移。软件使用过程有小助手提示，内容如下：
A、湿式报警系统
1、系统概述：湿式报警系统概述
2、设备认知：设有视角、设备详情（显示该设备的介绍或参数）、练习（内置6道选择题，选择正确与错误均有提示）、原理图（可从原理图中进入到设备中）。设备有：喷头、水流指示器、信号蝶阀、排气阀、火灾报警控制、高管压力表、高位水箱、威亚控制柜、稳压罐、流量开关、末端试水装置、排水设施、水泵接合器、水力警铃、延时器、湿式报警器、蝶阀、止回阀、消防泵、安全稳压阀、消防水池。
3、原理展示：展示湿式报警系统的工作原理，三维动画演示，三维模型半透明化，可以见内部水流。配备练习模块（内置4道选择题，选择正确与错误均有提示）
4、设计布置：设有选择题、计算题，每题均有计分，提交后显示正确答案与得分
B、气体灭火系统
1、系统概述：气体灭火系统概述
2、设备认知：设有视角、设备详情（显示该设备的介绍或参数）、练习（内置8道选择题，选择正确与错误均有提示）、原理图（可从原理图中进入到设备中）。设备有：喷头、HFC-227储瓶、瓶头阀、七氟丙烷单向阀、高压软管、气体单向阀、安全阀、称重报警仪、电磁启动器、选择阀、烟感报警器、火灾报警控制器。
3、原理展示：展示气体灭火系统的工作原理，三维动画演示，三维模型半透明化，可以见内部气体。配备练习模块（内置3道选择题，选择正确与错误均有提示）
4、设计布置：设有6道选择题，每题均有计分，提交后显示正确答案与得分
C、逃生演练：采用趣味游戏的形式进行教学，在限定的时间内逃出着火房间，选择失误将直接进入分数界面。
一、内容描述
1、系统设计与制图
根据任务书中的功能要求，在计算机上利用CAD等相关软件完成设计任务。
相关理论计算；
系统整体设计；
各组件单元参数配置；
系统组件的接线；
系统组件的接线编号图。
2、系统的安装与调试
1）光伏电池单元的安装与调试
安装
根据任务书选择适当组数的电池主件，搭建成*合适的电池组件方阵；
根据任务书要求安装*合适的光伏电池组件方阵的支架；
根据任务书要求安装模拟光源。
调试
根据根据任务书要求，编程控制PLC实现模拟太阳的运动轨迹；
编程控制PLC完成太阳能电池板追日功能，使得输出功率；
2）光伏控制单元的安装与调试
安装
根据任务书要求，进行控制开关、仪表的安装与接线；
根据任务书要求，进行汇流单元的安装与接线；
根据任务书要求，进行光伏控制器的安装与接线；
调试
根据任务书要求，进行控制器的参数设置与调试；
实现对蓄电池的充放电控制；
完成太阳能电池板的伏安特性曲线测试和绘制；
完成恒电压（CVT）跟踪和功率点跟踪（MPPT）；
进行对蓄电池的过冲、过放、过流等保护调试；
根据任务书要求，提供直流负载电源。
3）储能单元的安装与调试
选型
根据任务书要求，进行蓄电池参数的选型
安装
根据任务书要求，进行控制开关、仪表的安装与接线；
根据任务书要求，进行蓄电池的安装与接线；
根据任务书要求，分析蓄电池的保护电路并调试。
4）单相离网逆变单元的安装与调试
安装
根据任务书要求，进行控制开关、仪表的安装与接线；
根据任务书要求，进行单相离网逆变器的安装与接线；
调试
根据任务书要求，单相正弦波离网逆变器控制方式调试；
根据任务书要求，输出过载、短路保护调试；
离网逆变器输出电压、电流检测与调整；
离网逆变器输出的功率因数检测与调整；
离网逆变器输出的频率检测与调整；
离网逆变器输出的谐波检测与调整；
5）负载单元的安装与调试
安装
根据任务书要求，进行控制开关、仪表的安装与接线；
根据任务书要求，进行直流负载、单相交流负载的安装与接线；
运行与测试
直流负载的电流、电压检测；
交流负载的电流、电压检测；
负载运行状况测试。
6）监控单元的安装与调试
安装
根据任务书要求，进行监控单元的安装与接线；
根据任务书要求，进行监控单元与其他单元之间的通讯安装与接线；
调试
根据任务书要求，在监控单元上实现组态界面绘制、参数配置；
完成监控单元与各监控单元的通信调试。
配置清单

序号	类别	名称	型号规格	数量	单位	厂家品牌
1	光伏发电实训系统	光源模拟跟踪装置	ZRGF-PV02	1	套
		光源模拟控制系统		1	套
		能量转换控制存储系统		1	套
		离网逆变负载系统		1	套
		监控系统		1	套
		打印机	HP Deskjet 1000	1	台	用户自备
		组态软件	力控	1	套

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