DB-TYN15 樓宇新能源實(shí)訓裝置（光伏發(fā)電系統）

一、概述
光伏發(fā)電系統是利用太陽(yáng)能電池直接將太陽(yáng)能轉換成電能的發(fā)電系統。樓宇新能源實(shí)訓裝置（光伏發(fā)電系統）是在光伏發(fā)電系統基礎上增加智能樓宇相關(guān)接口、來(lái)完成樓宇相關(guān)實(shí)驗。
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(cháng)、不污染環(huán)境，獨特的離網(wǎng)發(fā)電和并網(wǎng)發(fā)電功能，除能夠完成光伏發(fā)電系統過(guò)程的學(xué)習外，還可以進(jìn)行離網(wǎng)發(fā)電實(shí)訓和并網(wǎng)發(fā)電相關(guān)實(shí)訓操作；

  DB-TYN15樓宇新能源實(shí)訓裝置（光伏發(fā)電系統），主要是針新能源教學(xué)大綱實(shí)訓教學(xué)需求研制，幫助學(xué)生理解太陽(yáng)能光伏發(fā)電原理和學(xué)習光伏工程應用技能。適用于廣大高等院校、高職院校的電氣工程及自動(dòng)化、機電一體化技術(shù)、計算機控制技術(shù)、電力系統自動(dòng)化技術(shù)、電子信息工程和能源動(dòng)力及新能源生產(chǎn)企業(yè)等領(lǐng)域。

光伏發(fā)電系統組成圖

二、特點(diǎn)
實(shí)驗臺各功能模塊完全獨立，實(shí)驗內容豐富，便于組合及擴展；
系統可組成獨立的離網(wǎng)發(fā)電系統或并網(wǎng)發(fā)電系統，實(shí)驗方便靈活；
所采用發(fā)電設備均和實(shí)際工程一樣，應用及實(shí)用價(jià)值極強；
采用工業(yè)鋁型材，實(shí)訓屏采用工業(yè)鋁合金型材滑道；
三、技術(shù)指標
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16位高速MCU，運行速度快，抗干擾能力強，配有獨立的人機操作LCD顯示屏，各項參數顯示可能過(guò)嵌入式按鍵切換，常規參數可以修改。
額定電壓：48VDC
充電功率：1.5KW
放電電流：28A
蓄電池欠壓保護：42VDC
蓄電池超壓保護：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，帶負載能力強，應用范圍廣；
3）具有完善的保護功能（過(guò)負載保護、內部過(guò)溫保護、輸出短路保護、輸入欠壓保護、輸入過(guò)壓保護等），大大提高產(chǎn)品的可靠性；
4）體積小、重量輕，內部采用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)機智能控制，采用CPU控制散熱風(fēng)機的工作狀態(tài)，大大延長(cháng)風(fēng)機的使用壽命，并且節約電能、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：>0.9
波形失真率≤5%
工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
相對濕度：﹤90﹪（25℃）
保護功能：短路、過(guò)熱、超載保護
特殊功能：完善的旁路功能，可以實(shí)現市電→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：免維護膠體蓄電池
蓄電池組容量:12V/100Ah
蓄電池數量： 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
高頻直接調制，AC半波合成
雙向并網(wǎng)方式：直接負載消耗，逆向傳輸AC電流
單向并網(wǎng)方式：直接負載消耗，禁止逆向傳輸AC電流
無(wú)變壓器設計，最大效率可達97.5%，歐洲效率可達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(xiàn)、安裝簡(jiǎn)單，易于操作
IP65設計，適合室內外各種環(huán)境下的安裝
可采用無(wú)線(xiàn)WiFi或GPRS方式通過(guò)移動(dòng)設備或臺式電腦監控發(fā)電量信息 （用戶(hù)可選）

直流輸入參數
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(mǎn)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追蹤數量	4
直流輸入路數	4
交流輸出參數
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	>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
直流絕緣阻抗監測	有
直流開(kāi)關(guān)	可選
漏電流監控模塊(RCMU)	內部集成
電網(wǎng)監控及保護	有（孤島效應）
保護等級	I (參考 IEC 62103)
過(guò)壓等級	電池板側 II / 交流側 III (參考 IEC 62109-1)
參考標準
安規標準	EN 62109, AS/NZS 3100
電磁兼容標準	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)標準	VDE 0126-1-1, RD1699, EN5, C10/11, G83/2, UTE C15-712-1, AS4777, CQC, CEI 0-21
物理結構
尺寸（寬x高x厚）[mm]	370*305*38
重量[Kg]	2.9
防護等級	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
工作溫度范圍	-40°C 至 +60°C(大于45℃降載)
相對濕度	0% 至 98%, 無(wú)凝露
最高海拔	2000m
噪音等級	<0dB
隔離類(lèi)型	無(wú)變壓器
數據通訊接口	電力線(xiàn)載波

 

高性能自動(dòng)功率點(diǎn)追蹤（MPPT）
強大的MPPT算法，以?xún)?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。

MPPT追蹤圖
電力輸出:（逆向電力傳輸）
高效的電力逆向傳輸技術(shù)，逆變器在并網(wǎng)輸出模式時(shí)電力以反方向電力傳輸，自動(dòng)檢測電路中的負載并優(yōu)先進(jìn)行使用，用不完的電力才向電網(wǎng)逆方向傳輸供應到其他地方使用，電力傳輸率可達99.9%。在光伏發(fā)電應用系統中使輸出效率更高。

并網(wǎng)湝波分量測試圖

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；設備工作溫度、電池方陣溫度、實(shí)驗室溫度和濕度、實(shí)驗記時(shí)時(shí)鐘、逆向電量計量、正向電量計量。
各儀表采用實(shí)驗跳線(xiàn)連接，應用靈活。

四、教學(xué)研究及實(shí)訓項目
1、主要實(shí)驗實(shí)訓內容
實(shí)驗1.太陽(yáng)能光伏板能量轉換實(shí)驗實(shí)訓；
實(shí)驗2.環(huán)境對光伏轉換影響實(shí)驗實(shí)訓；
實(shí)驗3.太陽(yáng)能電池光伏系統直接負載特性實(shí)驗實(shí)訓；
實(shí)驗4.太陽(yáng)能控制器工作原理實(shí)驗實(shí)訓；
實(shí)驗5.接反保護實(shí)驗；
實(shí)驗6.太陽(yáng)能控制器對蓄電池的過(guò)充保護實(shí)驗實(shí)訓；
實(shí)驗7.太陽(yáng)能控制器對蓄電池的過(guò)放保護實(shí)驗實(shí)訓；
實(shí)驗8.夜間防反充實(shí)驗；
實(shí)驗9.離網(wǎng)型逆變器工作原理實(shí)驗實(shí)訓；
實(shí)驗10.獨立光伏發(fā)電實(shí)驗實(shí)訓；
實(shí)驗11.并網(wǎng)型逆變器工作原理實(shí)驗實(shí)訓。
2、并網(wǎng)逆變電源技術(shù)實(shí)驗
實(shí)驗 1、并網(wǎng)逆變電源單元組成原理技術(shù)實(shí)驗。
實(shí)驗 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，探討新方法。
實(shí)驗 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)測試實(shí)驗。
實(shí)驗 4、并網(wǎng)逆變器的防孤島效應瞬間保護技術(shù)測試試驗。
實(shí)驗 5、并網(wǎng)逆變電源輸出功率與光伏能量變換的實(shí)驗。
實(shí)驗 6、并網(wǎng)逆變電源直流輸入欠壓控制實(shí)驗。
實(shí)驗 7、并網(wǎng)逆變電源交流輸出波形測試實(shí)驗。
實(shí)驗 8、并網(wǎng)逆變器輸入功率與輸出功率比值效率計算與測試實(shí)驗。
3、太陽(yáng)能控制器技術(shù)實(shí)驗
實(shí)驗 1、通用型充放電控制器充電、放電、保護、MPPT控制技術(shù)實(shí)驗。
實(shí)驗 2、控制器模擬充電值和放電值保護點(diǎn)測試實(shí)驗。
實(shí)驗 3、控制器戶(hù)用型和光控型功能模式實(shí)驗。
實(shí)驗 4、控制器負載過(guò)載和短路保護靈敏度實(shí)驗。
4、離網(wǎng)逆變電源技術(shù)實(shí)驗
實(shí)驗 1、離網(wǎng)逆變器逆變基本控制原理實(shí)驗。
實(shí)驗 2、離網(wǎng)逆變器輸入模擬直流電壓電流保護點(diǎn)測試實(shí)驗。
實(shí)驗 3、離網(wǎng)逆變器輸出交流模擬負載的電壓電流測試實(shí)驗。
實(shí)驗4、離網(wǎng)逆變器在不同阻性和感性負載的瞬間啟動(dòng)電流值測試實(shí)驗。
實(shí)驗 5、離網(wǎng)逆變器輸入功率與輸出功率比值效率計算與測試實(shí)驗。
5、并網(wǎng)發(fā)電系統監控軟件實(shí)驗
實(shí)驗 1、在上位軟件里查看單站監控項目：直流電壓VDC、直流電流A、輸入功率KW 交流電壓VDC、交流電流A、輸出功率KW，日發(fā)電量KWh、日運行時(shí)數hmin、總發(fā)電量KWh、總運行時(shí)數h，二氧化炭排放量查詢(xún)。
五、設備基本配置簡(jiǎn)表