太阳能光伏并网发电教学实训台

一、系统实训应用范围： 
主要提供于职高、大学、研究生、企业技工以太阳能发电为主课题的研究和培训。 
二、技术参数 
1、太阳能电池板 
太阳能电池板采用阵列组装形式，主要采用4块（或更多）小型太阳能电池板组建，可实现太阳能电池板的并接方式和串接方式，进而提供大电流或大电压的两种太阳能电池板组网方式。 
1) 最大输出功率：100W*3块 
2) 开路电压：35V（并联） 
3) 短路电流：3*3.25A（并联） 
2、照度计 
量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自动切换量程。 
3、系统包含电压表、电流表、有功、无功率表，温度表及湿度表 
1) 直流电压表200V、直流电流表20A各3只 
2) 交流电压表500V、交流电流表5A各3只 
3) 有功功率表 1只 
4) 无功功率表 1只 
5) 温度、湿度表:温度测量范围：-50℃-+70℃ 湿度测量范围：20%-90% 
4、环境监测模块技术指标 
含有照度计、温度表、湿度表，单片机时钟系统，实现时间的显示 
5、13寸工控一体机，带触摸功能 
1) CPU:Intel 1037U 1.8GHz 22nm双核处理器TDP 17W超低功耗处理器 
2) 主板:Intel M11工控固态节能主板 
3) 内存:1G DDR3 1333超高速内存,支持1333/1066MHz内存,最大可支持8GB。 
4) 硬盘:24G SSD固态硬盘 
5) 显卡:集成Intel HD Graphics核心显卡,提供VGA、LVDS、双HDMI显示输出,LVDS支持双通道24bit,支持单独显示、双显复制、双显扩展。
6) 声卡:集成ALC662 6声道高保真音频控制器 
7) 网卡:集成1个RTL千兆网卡,支持网络唤醒、PXE功能。 
8) 电源:外置电源（100V至220V宽幅电压，全球通用） 
9) 显示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600 
10) 触摸屏:台湾军工Touchkit 4线触摸屏，透光率高；性能稳定，触摸灵敏 
11) 整机接口:4* USB 2.0接口,其中两个可支持USB3.0(需定制)， 
12) 1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45网络接口,1* Line out（绿色）,1* Mic（红色) 
13) 2*COM串口,1* 12V DC_JACK输入接口 
系统状态： 太阳能控制器（带报警功能）： 
1) 输入电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示 
2) 输出电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示 
3) 蓄电池：电压数据显示及动态曲线显示 
6、并网逆变器： 
并网逆变器具有DC－DC和DC－AC两级能量变换的结构。DC－DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点；DC－AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数。 系统面板设有用来测量DC、AC相关参数的多个测试端口，可测量DC-DC电压电流变化和DC-AC逆变过程中的电压电流及曲线变化和波形对比。 
7、6级功率搜索功能: 
在自动调整的过程中，会看到LOW灯不停的闪烁，功率会由0作为起点，向最大功率点加大输出功率，重启最多为6次，然后进入功率锁定状态，锁定时ST灯长亮。 在进行6级功率搜索程序时，所需的时间为10分钟。 
1) 直接连接到太阳能电池板（不需要连接电池） 
2) AC标准电压范围：90V～140V/180V～260VAC 
3) AC频率范围： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz 
4) 并网输出功率：300W 
5) 输出电流总谐波失真：THDIAC <5% 
6) 相 位 差： <1% 
7) 孤岛效应保护： VAC;f AC 
8) 输出短路保护： 限流 
9) 显示方式： LED 
10) 待机功耗： <2W 
11) 夜间功耗： <1W 
12) 环境温度范围： -25 ℃～60℃ 
13) 环境湿度： 0～99%(Indoor Type Design) 
8、高性能自动功率点追踪（MPPT） 
强大的MPPT算法，以优化来自太阳能电池板的功率收集，可精确地捕捉及锁定最大输出功率点，使发电量大幅提高到大于25%以上。 
   
MPPT追踪图 
9、电力输出:（逆向电力传输） 
高效的电力逆向传输技术，专利技术之一，逆变器在并网输出模式时电力以反方向电力传输，自动检测电路中的负载并优先进行使用，用不完的电力才向电网逆方向传输供应到其他地方使用，电力传输率可达99.9%。在光伏发电应用系统中使输出效率更高。 

并网湝波分量测试图 

10、太阳能设计及计算软件 
实验指导书、合格证、保修卡；专用工具箱；并网操作实验台；太阳能电池板；同步逆变电源；液晶演示电视机 
三、可完成的实验内容： 
实验一：太阳能电池板特性实验系列 
1、太阳能电池板开路电压测试实验 
2、太阳能电池板短路电流测试实验 
3、太阳能电板I-V特性测试实验 
4、太阳能电池板最大输出功率计算实验 
5、太阳能电池板填充因子计算实验 
6、太阳能电池板转换效率测量实验 
7、开路电压与相对光强的函数关系实验 
8、短路电流与相对光强的函数关系实验
9、太阳能电池板P-V特性测试实验 
10、太阳能电池板暗伏安特性测试实验 
11、太阳能组件输出特性测试实验 
12、串联电阻对填充因子的影响测试实验 
13、并联电阻对填充因子的影响测试实验 
14、太阳能电池光谱特性测试实验 
15、太阳能电池板的串联开路电压测试实验 
16、太阳能电池板的串联短路电流测试实验 
17、太阳能电池板的并联开路电压测试实验 
18、太阳能电池板的并联短路电流测试实验 
19、负载特性测试实验 
实验二：太阳能光伏逆变器实验系列 
1、逆变器的工作原理分析实验； 
2、输出电压、电流测试实验； 
3、最大输出功率的估算实验； 
4、过载或短路保护演示实验； 
5、输入电压范围测试实验； 
6、转换效率计算实验； 
7、并网实验； 
实验三：并网逆变电源技术实验 
1、并网逆变电源单元组成原理技术实验。 
2、并网逆变器的最大功率跟踪、MPPT 控制方法的比较实验，探讨新方法。 
3、光伏同步电源与风电同步电源并网兼容控制技术测试实验。 
4、并网逆变器的防孤岛效应瞬间保护技术测试试验。 
5、并网逆变电源输出功率与光伏能量变换的实验。 
6、并网逆变电源直流输入欠压控制实验。 
7、并网逆变电源交流输出波形测试实验。 
8、并网逆变器输入功率与输出功率比值效率计算与测试实验。 
实验四：并网发电系统监控软件实验 
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hmin、总发电量KWh、总运行时数h，二氧化炭排放量查询。


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