光伏发电设备安装与调试实训系统,光伏发电设备安装与调试实训设备,光伏发电设备安装与调试实训装置-中人

一、光伏发电设备装配与调节测试实验系统-设备简介：
本装置由光源模仿跟踪装置、光源模仿跟踪控制系统、能量变换控制存储系统、离网逆变负载系统、监控系统五个部分构成，各功能部分经过通讯电缆和连接电缆实行连接，形成一套能够展示并动手设计、装配、调节测试的太阳能光伏发电工厂应用的设备。
二、技术功能数值：
1、设备尺寸：4500×800×2000mm
2、场地面积：16平方米
3、设备构成部分：光源模仿跟踪装置、光源模仿控制系统、能量变换控制存储系统、离网逆变负载系统、监控系统、辅助仪表器具设备。
4、光源模仿跟踪装置：
光源模仿跟踪装置及控制系统由光源模仿跟踪装置和光源模仿跟踪控制系统构成，如图2所示。该系统由太阳能电池结合套件、模仿太阳光灯、太阳能模仿追日跟踪传感器、太阳能板二维动作机构、直线DC电机、减慢速度箱、GE可编程序控制器、按钮和继电器等低压电器等构成。

图2（a）光源模仿跟踪装置

光源模仿跟踪装置技术功能数值：
1）太阳能电池规格： 20W/18V*4
2）模仿光源功率（W）：300W*3
3）跟踪方法：单轴，俯仰180°
4）跟踪精确度：< ±1.5°
5）日跟踪驱动功耗：< 1W（按照光照强度作业）
6）作业电压（V）：DC24V
7）抗风等级：10级
8）机械寿命：>25年
9）外观尺寸： 1100mm*1240mm*1710mm
5、光源模仿跟踪控制系统：
光源模仿跟踪控制系统控制灯光来模仿太阳光源（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仿追日跟踪传感器收集模仿太阳光照度信息及位置信息，控制两维动作机构，使太阳能电池板始终正对着模仿太阳光源，以提升太阳能电池的发电效率。

图3光源模仿跟踪控制系统

光源模仿跟踪控制系统技术功能数值：
1）GE-plc ：IC200UDR020
2）PLC规格限定电压（V）：24V
3）作业环境：温度（℃） -10-40℃ 湿度≤80%
4）外观尺寸： 800mm*780mm*2000mm
6、能量变换控制存储系统：该系统主要采用直线DC电压（V）收集模型块、温度（℃）收集模型块、IGBT驱动模型块、直线DC电流（A）收集模型块、继电器驱动模型块、蓄电池组、直线DC负载、通信模型块、人机界面HMI、空气开关、直线DC电压（V）表、直线DC电流（A）表等模型块构成。能量变换控制存储系统是将太阳能电池板发出的电量提供给直线DC负载和蓄电池，或者输送给逆变器使用。该系统设定有温度（℃）检验测试，充、放电检验测试、PWM脉宽调制、最大功率（W）点跟踪（MPPT）功能以及过冲、过放等保护功能。

图4能量变换控制存储系统

能量变换控制存储系统技术功能数值：
1）功率（W）：200W
2）蓄电池容量（KV）：12V20AH，4节
3）控制器规格限定输出电压（V）、电流（A）：24V/10A
4）作业环境：温度（℃） -10-40℃ 湿度≤80%
5）外观尺寸： 800mm*610mm*2000mm
7、离网逆变负载系统：由直线DC电压（V）收集模型块、直线DC电流（A）收集模型块、IGBT驱动模型块、继电器驱动模型块、LCD人机对话模型块、通信模型块、一相逆变器-主电子回路单元模型块、频率收集模型块、直线DC电压（V）表、直线DC电流（A）表、交流AC电压（V）表、交流AC电流（A）表、交流AC谐波表、空气开关、低压电器、交流AC负载等构成。
该系统将太阳能电池板产生的直线DC电或蓄电池释放的直线DC电经过逆变器SPWM调制转化为一相220V交流AC电，供交流AC负载使用。系统设定有写入过、欠压保护，输出过载、短路保护，过热保护等功能。设定有逆变输出的电压（V）幅度、频率、功率（W）因数、谐波检验测试和调节功能。

图5 离网逆变负载系统

离网逆变负载系统技术功能数值：
1）规格限定写入电压（V）：DC24V；
2）规格限定输出电压（V）：220V±10%、50Hz±1Hz；
3）规格限定功率（W）：200VA；
4）输出功率（W）因数：≥0.80（感性负载、容性负载）；
5）逆变效率：≥80%；
6）电压（V）调节率：线性负载≤3%，非线性负载≤5%。
7）外观尺寸： 800mm*610mm*2000mm
8、监控系统：由通讯管理机、显露器、打印机、组态系统等构成。
主要功能：
1）显露充电电压（V）、充电电流（A）、功率（W）、运行状态；
2）显露蓄电池电压（V）、蓄电池放电电流（A）、蓄电池放电功率（W）、蓄电池运行状态；
3）显露负载电压（V）、负载电流（A）、负载功率（W）、负载状态；
4）显露当前温度（℃）、温度（℃）补偿系数，各种功能数值保护、就地实时数值显露与处置整理、详细的事故记录、报警功能数值设定、对用户提供权限管理、密码登录等。

监控系统

监控系统技术功能数值：
1）组态系统：POWER9000
2）外观尺寸： 800mm*900mm*2000mm
三、内容描述：
1、系统设计与制图：
按照大赛提供的相关设备和任务书中的功能要求，在计算机数值上运用CAD等相关系统完成设计任务。
▲ 相关课程理论计算；
▲ 系统整体设计；
▲ 各结合套件单元功能数值配备；
▲ 系统结合套件的接线；
▲ 系统结合套件的接线编号图。
2、系统的装配与调节测试：
1）光伏电池单元的装配与调节测试装配
调节测试
▲ 按照任务书选用适当组数的电池主件，搭建成最合适的电池结合套件方阵；
▲ 按照任务书要求装配最合适的光伏电池结合套件方阵的支撑架；
▲ 按照任务书要求装配模仿光源。
▲ 按照按照任务书要求，编程控制PLC完成模仿太阳的动作轨迹；
▲ 编程控制PLC完成太阳能电池板追日功能，使得输出功率（W）最大；
2）光伏控制单元的装配与调节测试
装配
▲ 按照任务书要求，实行控制开关、仪表的装配与接线；
▲ 按照任务书要求，实行汇流单元的装配与接线；
▲ 按照任务书要求，实行光伏控制器的装配与接线；
调节测试
▲ 按照任务书要求，实行控制器的功能数值设定与调节测试；
▲ 完成对蓄电池的充放电控制；
▲ 完成太阳能电池板的伏安特性弯曲线测量试验和测绘制作；
▲ 完成恒电压（V）（CVT）跟踪和最大功率（W）点跟踪（MPPT）；
▲ 实行对蓄电池的过冲、过放、过流等保护调节测试；
▲ 按照任务书要求，提供直线DC负载电源。
3）储能单元的装配与调节测试
选型
▲ 按照任务书要求，实行蓄电池功能数值的选型
装配
▲ 按照任务书要求，实行控制开关、仪表的装配与接线；
▲ 按照任务书要求，实行蓄电池的装配与接线；
▲ 按照任务书要求，解析蓄电池的保护电子回路并调节测试。
4）一相离网逆变单元的装配与调节测试
装配
▲ 按照任务书要求，实行控制开关、仪表的装配与接线；
▲ 按照任务书要求，实行一相离网逆变器的装配与接线；
调节测试
▲ 按照任务书要求，一相正弦波离网逆变器控制方法调节测试；
▲ 按照任务书要求，输出过载、短路保护调节测试；
▲ 离网逆变器输出电压（V）、电流（A）检验测试与调节；
▲ 离网逆变器输出的功率（W）因数检验测试与调节；
▲ 离网逆变器输出的频率检验测试与调节；
▲ 离网逆变器输出的谐波检验测试与调节；
5）负载单元的装配与调节测试
装配
▲ 按照任务书要求，实行控制开关、仪表的装配与接线；
▲ 按照任务书要求，实行直线DC负载、一相交流AC负载的装配与接线；
运行与测量试验
▲ 直线DC负载的电流（A）、电压（V）检验测试；
▲ 交流AC负载的电流（A）、电压（V）检验测试；
▲ 负载运行状况测量试验。
6）监控单元的装配与调节测试
装配
▲ 按照任务书要求，实行监控单元的装配与接线；
▲ 按照任务书要求，实行监控单元与其他单元之间的通讯装配与接线；
调节测试
▲ 按照任务书要求，在监控单元上完成组态界面测绘制作、功能数值配备；
▲ 完成监控单元与各监控单元的通信调节测试。
四、伏发电设备装配与调节测试实验系统-设备表单：