ZY-PV28 太阳能光伏发电实验系统

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。实验系统各部分通过电缆连接，可组成一套既能演示又能动手设计、安装、调试的风力发电实训系统。

二、技术参数：
2.1、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。
最大输出功率：4*10W
开路电压：21.24V（并联），4*21.24V（串联）
短路电流：4*0.75A（并联），0.57A（串联）
2.2、自动跟踪单元
光伏跟踪单元由光伏电池组件、光线传感器、投射灯底座支架等组成；由4块光伏电池组件并联组成光伏电池方阵，模拟光源：采用3盏不低于300W的投射灯安装在支架上，采用涡轮蜗杆结构、电压220V、最大功率不低于1500W。
逐日系统光源检测部分采用数字化光源检测技术。采用高档CPU、光敏传感器和硅光电池集合设计。跟踪精度可达0.5度，同时锁定性能良好。
跟踪方式：双轴全自动跟踪； 精度：±0.5°
水平回转角度：360° ；俯仰角度：180°
控制器供电：DC 12V 蓄电池
电机供电电源：DC 12V AC-DC电源模块
2.3、照度计
量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自动切换量程。
2.4、含有电压表、电流表、温度表及湿度表
直流电压表0-200V、直流电流表5A各两只
交流电压表0-500V、交流电流表5A各一只
温度、湿度表:温度测量范围：-50℃-+70℃ 湿度测量范围：20%-90%
2.5、蓄电池容量55Ah、电压12V
2.6、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
2.7、13寸工控一体机，带触摸功能
2.8、太阳能离网发电模块技术指标
直流输入电压：9～16VDC （电压可选）；
额定蔬出功率：≥300W （功率可选）；
输出电压：110/220VAC；
输出波形：纯正弦波；
输出频率：50Hz；
工作效率：≥85%；
功率因数：>0.88；
波形失真率≤5% ；
工作环境：温度-20℃～50℃；
相对湿度：﹤90﹪（25℃）；保护功能：极性反接、短路、过热、过载保护。
2.9、太阳能并网发电模块技术指标
并模块具有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。
2.9.1、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。
宽电压输入：15-32VDC
输出功率 ：400W
二级功率变压转换
高频双向并网，单向并网功能
高频直接调制，AC半波合成
双向并网方式：直接负载消耗，逆向传输AC电流
单向并网方式：直接负载消耗，禁止逆向传输AC电流
AC标准电压范围：175V～260VAC；
AC频率范围： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz；
并网输出功率：≥400W ；
输出电流总谐波失真：THDIAC <5%；
相位差： <1%；
孤岛效应保护： VAC;f AC；
输出短路保护： 限流；
显示方式： LED；
待机功耗：<2W ；
夜间功耗：<1W；
环境温度范围：-25 ℃～60℃；
环境湿度：0～99%(Indoor Type Design) 。
2.9.2、多频率输出功能，可适用于50Hz/60Hz频率的AC交流电
频率范围：45Hz~63Hz
直接连接到太阳能电池板（不需要连接电池）
2.10、太阳能控制器技术指标：
控制器相关参数：（12V/24V自动切换系统）
（1）具有过充、过放、电子短路、过载保护、独特的防反接保护等全自动控制
（2）采用了串联式PWM充电主电路，使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半，充电效率较非PWM 高3%-6% ，增加了用电时间；过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式使系统有更长的使用寿命；同时具有高精度温度补偿
（3）欠压电压：12.0V；×2/24V
（4）超压保护：17V； ×2/24V
（5）过载、短路保护：1.25 倍额定电流60秒, 1.5倍额定电流5秒时过载保护动作, ≥3倍额定电流短路保护动作
（6）总额定充电电流：10A
（7） 浮充：13.6V；×2/24V；（维持时间：直至降到充电返回电压动作）
（8） 控制方式：充电为 PWM 脉宽调剂
控制器主要功能：
（1）太阳能电池板工作状态（欠压、运行）
（2）蓄电池工作状态（过充、过放、充电）
（3）蓄电池电量指示（25%，50%，75%，100%）
（4） 输出模式设置（普通，光控，时控）
（5） 蓄电池充电电流，电压监测。
2.11、负载单元
（1）DC12V直流负载五组。（感性负载3组，阻性负载2组）
1）感性负载有：12V直流风扇、12V直流电机、12V蜂鸣器
2）阻性负载有：12V交通灯、3W LED灯
（2）AC220V交流负载四组。（感性负载1组，阻性负载3组）
1）感性负载有：220V直流风扇
2）阻性负载：220V交通灯.220V 3WLED灯、220V28WLED灯
（3）可调稳压电源（0-12V，0-1A）。
根据要求可升级为0-30V、0-5A的可调恒压恒流稳压电源。
（4）可调电阻箱技术参数如下：
1）阻值范围：10欧-99.99K
2）误差范围：±1%
（5）USB接口电压输出：可为电子设备提供5V直流稳压电源。
2.12 、网络分析应用模块
系统组网后能对多台装置提供的多个数据点进行分析。
能判定故障原因、故障地点（包括各种短路故障和断线故障）。
在系统中的某些元件或元件组合发生故障时，能对系统安全运行可能产生的影响进行分析评估。
能研究分析实时方式和各种假想方式下可能出现的运行状态，用于计划的安全校核和分析近期运行方式的变化，能进行实时、预想和历史方式的潮流计算。
根据曲线稳定分析的结果，针对系统安全稳定裕度不足的运行方式，能采取调整发电、控制负荷等预防性控制措施或优化策略，能模拟保障系统安全运行有效的各种决策支持。
三、太阳能光伏发电实训装置可完成的实验内容：
实验一 太阳能电池板特性实验系列
1-1、太阳能电池板开路电压测试实验
1-2、太阳能电池板短路电流测试实验
1-3、太阳能电板I-V特性测试实验
1-4、太阳能电池板最大输出功率计算实验
1-5、太阳能电池板填充因子计算实验
1-6、太阳能电池板转换效率测量实验
1-7、开路电压与相对光强的函数关系实验
1-8、短路电流与相对光强的函数关系实验
1-9、太阳能电池板P-V特性测试实验
1-10、太阳能电池板暗伏安特性测试实验
1-11、太阳能组件输出特性测试实验
1-12、串联电阻对填充因子的影响测试实验
1-13、并联电阻对填充因子的影响测试实验
1-14、太阳能电池光谱特性测试实验
1-15、太阳能电池板的串联开路电压测试实验
1-16、太阳能电池板的串联短路电流测试实验
1-17、太阳能电池板的并联开路电压测试实验
1-18、太阳能电池板的并联短路电流测试实验
1-19、负载特性测试实验
实验二 太阳能自动跟踪实验系列
2-1、逐日系统原理实验
2-2、太阳光跟踪定位传感器原理实验
2-3、环境对光伏转换影响实验
2-4、跟踪控制器操作实验
2-5、传动执行机构接线实训
2-6、太阳能光控跟踪实验
2-7、太阳能光控-时控跟踪实验
2-8、太阳能电池组件环境监测实验
实验三 太阳能蓄电池控制器实验系列
3-1、太阳能蓄电池充电控制实验
3-2、控制器充放电保护实验
3-3、蓄电池电压、电流测试实验
3-4、蓄电池电量估测实验
3-5、控制电池电流流入、输出实验
3-6、控制器环境温度测量实验
3-7、控制器光控-时控输出实验
实验四 太阳能应用实验系列
4-1、太阳能交、直流风扇实验
4-2、太阳能路灯实验
4-3、太阳能警示灯实验
4-4、太阳能充电器实验
4-5、太阳能可变阻抗负载实验
实验五 太阳能负载实验系列
5-1、最大输出电流实验
5-2、最大输出功率实验
5-3、在不同恒压状态下电流特性
5-4、在不同恒流状态下电压特性
实验六 太阳能光伏逆变器实验系列
6-1、逆变器的工作原理分析实验；
6-2、输出电压、电流测试实验；
6-3、最大输出功率的估算实验；
6-4、过载或短路保护演示实验；
6-5、输入电压防反接演示实验；
6-6、输入电压范围测试实验；
6-7、转换效率计算实验；