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新能源綜合實(shí)訓(xùn)仿真系統(tǒng),太陽能光熱系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)設(shè)備

一、產(chǎn)品概述

本實(shí)驗(yàn)平臺采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各單元合理布局，電氣測試點(diǎn)均采用安全的香蕉插孔與實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線連接；模擬光源采用三盞獨(dú)立的大功率鹵鎢燈，分別模擬晨日、午日和夕日；四路單晶電池組件，可以模擬電池組件串并聯(lián)；跟蹤裝置采用雙軸二維跟蹤系統(tǒng)，既可手動(dòng)跟蹤，也可自動(dòng)傳感器跟蹤，使光伏組件正對光源輸出最大功率；環(huán)境采集模塊可以實(shí)時(shí)采集電池組件表面的光照強(qiáng)度、溫度及濕度，方便測試環(huán)境變化對光伏發(fā)電性能的影響；儀表單元實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)發(fā)用電信息，并傳遞給組態(tài)觸摸屏，進(jìn)行綜合監(jiān)測，此外配有遠(yuǎn)程通訊接口，可將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳遞給上位機(jī)，能對數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)表存儲、查詢和打??；直流恒流恒壓電源模塊可方便提供穩(wěn)定直流電源供系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；平臺內(nèi)集成了太陽能控制器、蓄電池、離網(wǎng)逆變器、并網(wǎng)逆變器以及交直流負(fù)載，既可以組成離網(wǎng)型獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，也可以組成并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，是模擬太陽能發(fā)電的綜合性實(shí)驗(yàn)平臺。

二、主要參數(shù)

1）系統(tǒng)輔助電源：明緯DC24V/3A；明緯DC12V/2A；明緯DC5V/2A。

2）太陽能電池組件：單晶組件，最大輸出功率10W，工作電壓17.2V，工作電流0.58A，數(shù)量4塊，尺寸(336×308×25mm）。

3）模擬光源：飛利浦500W鹵鎢燈×3，分別模擬晨日、午日和夕日。

4）光伏跟蹤傳感器：采用四象限高精度光敏傳感器結(jié)構(gòu)，6路模擬量信號輸出，輸出電壓0-5V。跟蹤傳感器探頭采用無色透明外殼，方便學(xué)生觀察學(xué)習(xí)。投標(biāo)時(shí)提供光伏光線傳感器專利證書。

5）太陽能跟蹤與追日系統(tǒng)：采用雙軸二維跟蹤方式，水平270±5°，俯仰75±5°，精度±0.5°；DC24V直流同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，額定轉(zhuǎn)速10rpm。

6）太陽能跟蹤控制單元：手動(dòng)/自動(dòng)模擬光源與光伏跟蹤控制采用單片機(jī)實(shí)時(shí)控制。

7）光照及溫濕度傳感器模塊：光照度0-20K(LUX)、精度1%，溫度-40-80℃、精度±0.5℃，濕度0-99.9%RH、精度±3%RH，隔離RS485信號輸出。

8）儀表顯示單元：2個(gè)直流電壓表DC0-50V；2個(gè)直流電流表DC0-5A；2個(gè)交流多功能表AC0-300V、AC0-2A；隔離RS485信號輸出。

9）蓄電池組：天能鉛酸電池12V/12AH。

10）太陽能控制器：DC12V/24V自動(dòng)切換、額定電流DC10A、PWM(脈沖寬度調(diào)制)方式充電；具有充放電指示、電池狀態(tài)指示、溫度補(bǔ)償?shù)裙δ埽痪哂行铍姵胤唇?、夜間防反沖、防雷、光伏限流、過充、過放、負(fù)載過載、短路等保護(hù)功能；具有光控/時(shí)控輸出模式控制功能。

11）離網(wǎng)逆變器：輸入電壓DC12V；輸出AC220V±10%、50HZ、300VA、純正弦波；輸入輸出采用高頻變壓器隔離；具有過欠壓關(guān)斷、過載、過溫等保護(hù)功能。

12）并網(wǎng)逆變器：輸入光伏電壓DC10.5-28V,最大功率因數(shù)0.99，輸出功率200W,輸出電壓范圍AC180-260V,輸出頻率范圍45-53HZ，電流總諧波失真<5%,相位差<1%；具有孤島、短路、過載、過溫等保護(hù)功能。

13）直流阻性負(fù)載：直流LED指示燈，高亮度LED燈。

14）直流感性負(fù)載：2.2W直流風(fēng)扇。

15）交流阻性負(fù)載：交流LED指示燈，高亮度LED照明燈。

16）交流感性負(fù)載：22W交流風(fēng)扇。

17）直流恒流恒壓源：電壓DC0-30V可調(diào)，電流DC0-5A可調(diào)，帶電流電壓顯示，恒流恒壓狀態(tài)指示。

18）功率電阻模塊：0-2000歐連續(xù)可調(diào),功率120W,帶指示。

19）組態(tài)觸摸屏：采用昆侖通態(tài)7〞嵌入式一體化觸摸屏；實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)電、用電與環(huán)境參數(shù)等信息；具有歷史曲線顯示。

20）通訊接口：采用RS232通訊方式，標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議。

21）上位機(jī)監(jiān)測軟件：基于C#語言開發(fā)，采用嵌入式SQLite數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)存儲數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)監(jiān)測并存儲系統(tǒng)發(fā)電、用電與環(huán)境參數(shù)等信息；具有曲線顯示、歷史報(bào)表查詢等功能。

三、可完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1）學(xué)習(xí)光伏熱泵系統(tǒng)的組成

2）連接熱泵循環(huán)系統(tǒng)管路實(shí)訓(xùn)

3）組建光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)

4）組建操作跟蹤系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)

5）介質(zhì)加熱效率，測量計(jì)算

6）光伏組件參數(shù)（I-V曲線、最大功率、填充因子等）的探究測量；

7）光伏系統(tǒng)、光熱系統(tǒng)、光伏熱泵系統(tǒng)效能分析；

8）探究循環(huán)散熱系統(tǒng)在光電熱系統(tǒng)中的意義

9）探究環(huán)境因素對光離網(wǎng)發(fā)電及集熱系統(tǒng)的影響

10）蓄電池組逆變帶交流負(fù)載實(shí)訓(xùn)以及直接負(fù)載實(shí)訓(xùn)

11）儀表、PLC 與上位機(jī)通訊實(shí)訓(xùn)

12）熱水循環(huán)控制實(shí)訓(xùn)