樓宇新能源實(shí)訓(xùn)裝置（光伏發(fā)電系統(tǒng)）

一、概述

光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽(yáng)能電池直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)。樓宇新能源實(shí)訓(xùn)裝置（光伏發(fā)電系統(tǒng)）是在光伏發(fā)電系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加智能樓宇相關(guān)接口、來(lái)完成樓宇相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

它的主要部件是太陽(yáng)能電池、蓄電池、控制器和逆變器。具有可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、不污染環(huán)境，獨(dú)特的離網(wǎng)發(fā)電和并網(wǎng)發(fā)電功能，除能夠完成光伏發(fā)電系統(tǒng)過(guò)程的學(xué)習(xí)外，還可以進(jìn)行離網(wǎng)發(fā)電實(shí)訓(xùn)和并網(wǎng)發(fā)電相關(guān)實(shí)訓(xùn)操作；

二、特點(diǎn)

? 實(shí)驗(yàn)臺(tái)各功能模塊完全獨(dú)立，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，便于組合及擴(kuò)展；

? 系統(tǒng)可組成獨(dú)立的離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)或并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)方便靈活；

? 所采用發(fā)電設(shè)備均和實(shí)際工程一樣，應(yīng)用及實(shí)用價(jià)值極強(qiáng)；

? 采用工業(yè)鋁型材，實(shí)訓(xùn)屏采用工業(yè)鋁合金型材滑道；

三、技術(shù)指標(biāo)

  1.多晶硅太陽(yáng)能電池組

? 峰值功率：250W/塊

? 最大功率電壓：35VDC

? 最大功率電流：6.12A

? 開(kāi)路電壓：42V

? 短路電流：6.09A

? 組件數(shù)量：4塊

 2.光伏控制器1.2KW （蓄電池充放電管理）

主控芯片采用工業(yè)級(jí)16位高速M(fèi)CU，運(yùn)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)，配有獨(dú)立的人機(jī)操作LCD顯示屏，各項(xiàng)參數(shù)顯示可能過(guò)嵌入式按鍵切換，常規(guī)參數(shù)可以修改。

? 額定電壓：48VDC

? 充電功率：1.5KW

? 放電電流：28A

? 蓄電池欠壓保護(hù)：42VDC

? 蓄電池超壓保護(hù)：62VDC

? 輸出直流電流：25A

 3.離網(wǎng)逆變器

 1）使用先進(jìn)的雙CPU單片機(jī)智能控制技術(shù)，具有高可靠性、低故障率的特點(diǎn)；

   2）純正弦波輸出，帶負(fù)載能力強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣；

   3）具有完善的保護(hù)功能（過(guò)負(fù)載保護(hù)、內(nèi)部過(guò)溫保護(hù)、輸出短路保護(hù)、輸入欠壓保護(hù)、輸入過(guò)壓保護(hù)等），大大提高產(chǎn)品的可靠性；

   4）體積小、重量輕，內(nèi)部采用CPU集中控制、貼片技術(shù)，使得體積非常小、重量輕；

   5）散熱風(fēng)機(jī)智能控制，采用CPU控制散熱風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)，大大延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)的使用壽命，并且節(jié)約電能、提高工作效率；

 6）工作噪音小，效率高

? 直流輸入電壓：40～75VDC

? 額定輸出功率：1KW

? 輸出波形：純正弦波

? 輸出電壓：220VAC

? 頻率范圍：50Hz/60Hz

? 工作效率：90%

? 功率因數(shù)：>0.9

? 波形失真率≤5%  

? 工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃

? 相對(duì)濕度：﹤90﹪（25℃）

? 保護(hù)功能：短路、過(guò)熱、超載保護(hù)

? 特殊功能：完善的旁路功能，可以實(shí)現(xiàn)市電→光伏或光伏→市電之間的無(wú)縫切換，可優(yōu)選光伏優(yōu)先或市電優(yōu)先。

 4.電力蓄能單元

? 蓄電池類(lèi)型：免維護(hù)膠體蓄電池

? 蓄電池組容量:12V/100Ah

? 蓄電池?cái)?shù)量： 4個(gè)  采用4串連接

 5.并網(wǎng)逆變器

? 高頻雙向并網(wǎng)，單向并網(wǎng)功能 

? 高頻直接調(diào)制，AC半波合成

? 雙向并網(wǎng)方式：直接負(fù)載消耗，逆向傳輸AC電流

? 單向并網(wǎng)方式：直接負(fù)載消耗，禁止逆向傳輸AC電流

? 無(wú)變壓器設(shè)計(jì)，最大效率可達(dá)97.5%，歐洲效率可達(dá)96.6%

? 極高的MPP跟蹤精度（>99.9%）

? 較寬的直流電壓輸入范圍，兼容各種類(lèi)型的太陽(yáng)能組件

? 接線、安裝簡(jiǎn)單，易于操作

? IP65設(shè)計(jì)，適合室內(nèi)外各種環(huán)境下的安裝

? 可采用無(wú)線WiFi或GPRS方式通過(guò)移動(dòng)設(shè)備或臺(tái)式電腦監(jiān)控發(fā)電量信息 （用戶可選）

直流輸入?yún)?shù)

最大輸入功率[W] 1500

最大輸入電壓[V] 72

額定直流電壓[V] 48

MPP電壓范圍[V] 25-62

滿載MPP電壓范圍[V] 25-70

啟動(dòng)電壓[V] 22

關(guān)斷電壓[V] 75

最大輸入電流[A] 55

MPP追蹤數(shù)量 4

直流輸入路數(shù) 4

交流輸出參數(shù)

最大輸出功率[W] 1500

額定輸出功率[W] 1200

額定電網(wǎng)電壓[V] 220/230/240

額定電網(wǎng)頻率[Hz] 50/60

最大輸出電流[A] 12.0

電網(wǎng)電壓范圍*[V] 185-276

電網(wǎng)頻率范圍*[Hz] 45-55/55-65

功率因數(shù) >0.99

總電流諧波畸變(THD) <2%

啟動(dòng)并網(wǎng)功率[W] 30

夜間自消耗[W] <1

待機(jī)損耗[W] 6

交流連接類(lèi)型 即插即用端子

最大效率 97.5%

安全與保護(hù)

直流絕緣阻抗監(jiān)測(cè) 有

直流開(kāi)關(guān) 可選

漏電流監(jiān)控模塊(RCMU) 內(nèi)部集成

電網(wǎng)監(jiān)控及保護(hù) 有（孤島效應(yīng)）

保護(hù)等級(jí) I (參考 IEC 62103)

過(guò)壓等級(jí) 電池板側(cè) II / 交流側(cè) III (參考 IEC 62109-1)

參考標(biāo)準(zhǔn)

安規(guī)標(biāo)準(zhǔn) EN 62109, AS/NZS 3100

電磁兼容標(biāo)準(zhǔn) EN 61000-6-1, EN 61000-6-2, EN 61000-6-3, EN 61000-6-4, EN 61000-3-2, EN 61000-3-3

并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) VDE 0126-1-1, RD1699, EN5, C10/11, G83/2, UTE C15-712-1, AS4777, CQC, CEI 0-21

物理結(jié)構(gòu)

尺寸（寬x高x厚）[mm] 370*305*38

重量[Kg] 2.9

防護(hù)等級(jí) IP 65 (參考 IEC 60529)

散熱方式 自然冷卻

安裝方式 壁裝懸掛固定

一般參數(shù)

工作溫度范圍 -40°C 至 +60°C(大于45℃降載)

相對(duì)濕度 0% 至 98%, 無(wú)凝露

最高海拔 2000m

噪音等級(jí) <0dB

隔離類(lèi)型 無(wú)變壓器

數(shù)據(jù)通訊接口 電力線載波

高性能自動(dòng)功率點(diǎn)追蹤（MPPT）

強(qiáng)大的MPPT算法，以優(yōu)化來(lái)自太陽(yáng)能電池板的功率收集，可精確地捕捉及鎖定最大輸出功率點(diǎn)，使發(fā)電量大幅提高到大于25%以上。

6. 顯示單元

方陣電壓、電流；逆向交流電壓、電流、頻率、功率；正向交流電壓、電流、頻率、功率；設(shè)備工作溫度、電池方陣溫度、實(shí)驗(yàn)室溫度和濕度、實(shí)驗(yàn)記時(shí)時(shí)鐘、逆向電量計(jì)量、正向電量計(jì)量。

各儀表采用實(shí)驗(yàn)跳線連接，應(yīng)用靈活。

四、教學(xué)研究及實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

 1、主要實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)1.太陽(yáng)能光伏板能量轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)；

實(shí)驗(yàn)2.環(huán)境對(duì)光伏轉(zhuǎn)換影響實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)；

實(shí)驗(yàn)3.太陽(yáng)能電池光伏系統(tǒng)直接負(fù)載特性實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)；

實(shí)驗(yàn)4.太陽(yáng)能控制器工作原理實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)；

實(shí)驗(yàn)5.接反保護(hù)實(shí)驗(yàn)；

實(shí)驗(yàn)6.太陽(yáng)能控制器對(duì)蓄電池的過(guò)充保護(hù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)；

實(shí)驗(yàn)7.太陽(yáng)能控制器對(duì)蓄電池的過(guò)放保護(hù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)；

實(shí)驗(yàn)8.夜間防反充實(shí)驗(yàn)；

實(shí)驗(yàn)9.離網(wǎng)型逆變器工作原理實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)；

實(shí)驗(yàn)10.獨(dú)立光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)；

實(shí)驗(yàn)11.并網(wǎng)型逆變器工作原理實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。

2、并網(wǎng)逆變電源技術(shù)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn) 1、并網(wǎng)逆變電源單元組成原理技術(shù)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn) 2、并網(wǎng)逆變器的最大功率跟蹤 MPPT 控制方法的比較實(shí)驗(yàn)，探討新方法。

實(shí)驗(yàn) 3、光伏同步電源與風(fēng)電同步電源并網(wǎng)兼容控制技術(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn) 4、并網(wǎng)逆變器的防孤島效應(yīng)瞬間保護(hù)技術(shù)測(cè)試試驗(yàn)。 

實(shí)驗(yàn) 5、并網(wǎng)逆變電源輸出功率與光伏能量變換的實(shí)驗(yàn)。 

實(shí)驗(yàn) 6、并網(wǎng)逆變電源直流輸入欠壓控制實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn) 7、并網(wǎng)逆變電源交流輸出波形測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn) 8、并網(wǎng)逆變器輸入功率與輸出功率比值效率計(jì)算與測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

 3、太陽(yáng)能控制器技術(shù)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn) 1、通用型充放電控制器充電、放電、保護(hù)、MPPT控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn) 2、控制器模擬充電值和放電值保護(hù)點(diǎn)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn) 3、控制器戶用型和光控型功能模式實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn) 4、控制器負(fù)載過(guò)載和短路保護(hù)靈敏度實(shí)驗(yàn)。

4、離網(wǎng)逆變電源技術(shù)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn) 1、離網(wǎng)逆變器逆變基本控制原理實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn) 2、離網(wǎng)逆變器輸入模擬直流電壓電流保護(hù)點(diǎn)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。 

實(shí)驗(yàn) 3、離網(wǎng)逆變器輸出交流模擬負(fù)載的電壓電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)。 

實(shí)驗(yàn)4、離網(wǎng)逆變器在不同阻性和感性負(fù)載的瞬間啟動(dòng)電流值測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn) 5、離網(wǎng)逆變器輸入功率與輸出功率比值效率計(jì)算與測(cè)試實(shí)驗(yàn)。