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DYGF-PV02光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)

一、設(shè)備型號及名稱：DYGF-PV02光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)

二、設(shè)備尺寸：4500×800×2000mm

三、占用場地面積：16平方米

四、設(shè)備組成部分：光源模擬跟蹤裝置、光源模擬控制系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換控制存儲系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、輔助儀器設(shè)備。

       設(shè)備由光源模擬跟蹤裝置、光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換控制存儲系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)五個部分組成，各功能部分通過通訊電纜和連接電纜進(jìn)行連接，形成一套能夠展示并動手設(shè)計、安裝、調(diào)試的太陽能光伏發(fā)電工廠應(yīng)用的設(shè)備。

1. 光源模擬跟蹤裝置

光源模擬跟蹤裝置及控制系統(tǒng)由光源模擬跟蹤裝置和光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)組成，如圖2所示。該系統(tǒng)由太陽能電池組件、模擬太陽光燈、太陽能模擬追日跟蹤傳感器、太陽能板二維運動機構(gòu)、直流電動機、減速箱、GE可編程序控制器、按鈕和繼電器等低壓電器等組成。

技術(shù)參數(shù)：

太陽能電池規(guī)格： 20W/18V*4

模擬光源功率：300W*3

跟蹤方式：單軸，俯仰180°

跟蹤精度：< ±1.5°

日跟蹤驅(qū)動功耗：< 1W（根據(jù)光照強度工作）

工作電壓：DC24V

抗風(fēng)等級：10級

機械壽命：>25年

外形尺寸： 1100mm*1240mm*1710mm

2. 光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)

光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)控制燈光來模擬太陽光源（晨日太陽、午日太陽、夕日太陽）的運行軌跡以及太陽光的入射角度，太陽能電池板上的模擬追日跟蹤傳感器采集模擬太陽光照度信息及位置信息，控制兩維運動機構(gòu)，使太陽能電池板始終正對著模擬太陽光源，以提高太陽能電池的發(fā)電效率。plc可編程設(shè)計與控制虛擬仿真軟件：本軟件可通過軟件內(nèi)置PLC程序編程界面編程并可寫入虛擬PLC中控制3D仿真模型?？赡M輸送帶啟停及正反轉(zhuǎn)、不同尺寸物料雙通道分揀、物料供給控制、物料檢測、物料加工、機械控制、交通信號燈控制、不同尺寸物料三通道分揀、升降機控制、不同尺寸物料經(jīng)傳輸帶正反轉(zhuǎn)輸送至不同倉庫、次品分揀、自動門控制、舞臺升降與幕布控制等不少于20個3D仿真模型。軟件還可監(jiān)控虛擬PLC輸入/輸出狀態(tài)，當(dāng)部件卡住時可使用復(fù)位功能復(fù)位。軟件具有分步式教學(xué)功能，從易到難教學(xué)。

技術(shù)參數(shù)：

PLC ：西門子S7-200

PLC額定電壓：24V

工作環(huán)境：溫度 -10-40℃  濕度≤80%

外形尺寸： 800mm*780mm*2000mm

3. 能量轉(zhuǎn)換控制存儲系統(tǒng)

是能量轉(zhuǎn)換控制存儲系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由直流電壓采集模塊、溫度采集模塊、IGBT驅(qū)動模塊、直流電流采集模塊、繼電器驅(qū)動模塊、蓄電池組、直流負(fù)載、通信模塊、人機界面、空氣開關(guān)、直流電壓表、直流電流表等模塊組成。

能量轉(zhuǎn)換控制存儲系統(tǒng)是將太陽能電池板發(fā)出的電量提供給直流負(fù)載和蓄電池，或者輸送給逆變器使用。該系統(tǒng)具有溫度檢測，充、放電檢測、PWM脈寬調(diào)制、最大功率點跟蹤（MPPT）功能以及過充、過放等保護(hù)功能。

技術(shù)參數(shù)：

功率：200W

蓄電池容量：12V20AH，4節(jié)

控制器額定輸出電壓、電流：24V/10A

工作環(huán)境：溫度 -10-40℃  濕度≤80%

外形尺寸： 800mm*610mm*2000mm

4. 離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)

該系統(tǒng)由直流電壓采集模塊、直流電流采集模塊、IGBT驅(qū)動模塊、繼電器驅(qū)動模塊、LCD人機對話模塊、通信模塊、單相逆變器-主電路單元模塊、頻率采集模塊、直流電壓表、直流電流表、交流電壓表、交流電流表、交流諧波表、空氣開關(guān)、低壓電器、交流負(fù)載等組成。

該系統(tǒng)將太陽能電池板產(chǎn)生的直流電或蓄電池釋放的直流電通過逆變器SPWM調(diào)制轉(zhuǎn)化為單相220V交流電，供交流負(fù)載使用。系統(tǒng)具有輸入過、欠壓保護(hù)，輸出過載、短路保護(hù)，過熱保護(hù)等功能。具有逆變輸出的電壓幅度、頻率、功率因數(shù)、諧波檢測和調(diào)整功能。用電安全與觸電急救虛擬仿真系統(tǒng)：軟件采用二維與三維結(jié)合的虛擬畫面，教導(dǎo)學(xué)生用電的安全和急救方法，軟件內(nèi)設(shè)有單相觸電、兩相觸電、跨步觸電、低壓觸電急救、高壓觸電急救、人工呼吸救護(hù)法、牽手呼吸救護(hù)法、胸外心臟按壓就護(hù)法等原理講解與教學(xué)，單相觸電分維修帶電斷線、維修插座觸電、室外觸電等原理演示。低壓觸電和高壓觸電教學(xué)主要為學(xué)生講解演示如何解救處于低壓觸電或者高壓觸電時的人，人工呼吸救護(hù)法、牽手呼吸救護(hù)法、胸外心臟按壓就護(hù)法采用采用3D虛擬仿真技術(shù)展示，經(jīng)過渲染和潤色，使模型看起來與真實部件一般無二，畫面逼真。通過實訓(xùn)能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行實訓(xùn)室安全用電教育，提高學(xué)生的安全意識，使學(xué)生學(xué)會一些自救的方法，讓學(xué)生在遇到危險時能采取一定的安全措施，保護(hù)自己，以及熟悉各種電氣事故產(chǎn)生的原因和處理電氣事故的實用操作措施，減少電氣事故的發(fā)生。

技術(shù)參數(shù)：

額定輸入電壓：DC24V；

額定輸出電壓：220V±10%、50Hz±1Hz；

額定功率：200VA；

輸出功率因數(shù)：≥0.80（感性負(fù)載、容性負(fù)載）；

逆變效率：≥80%；

電壓調(diào)整率：線性負(fù)載≤3%，非線性負(fù)載≤5%。

外形尺寸： 800mm*610mm*2000mm

5. 監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)由通訊管理機、顯示器、打印機、組態(tài)軟件等組成。

主要功能：

顯示充電電壓、充電電流、功率、運行狀態(tài)；

顯示蓄電池電壓、蓄電池放電電流、蓄電池放電功率、蓄電池運行狀態(tài)；

顯示負(fù)載電壓、負(fù)載電流、負(fù)載功率、負(fù)載狀態(tài)；

顯示當(dāng)前溫度、溫度補償系數(shù)，各種參數(shù)保護(hù)、實時數(shù)據(jù)顯示與處理、詳細(xì)的事故記錄、報警參數(shù)設(shè)定、對用戶提供權(quán)限管理、密碼登錄等。

教師教學(xué)設(shè)計系統(tǒng)：系統(tǒng)可以導(dǎo)入3DS、STL文件。并支持通過系統(tǒng)對此文件進(jìn)行重新編輯，支持AC設(shè)置、CA設(shè)置、TA設(shè)置，將“AC設(shè)置”和“CA設(shè)置”中的動作進(jìn)行串連，并可以設(shè)置每個動作的啟停時間，同時還具備全部重置和全部刪除功能?？梢酝ㄟ^平臺配套control將模型動畫文件加載到課件上進(jìn)行三維動畫教學(xué)，實現(xiàn)課件中完全三維交互。該文件可支持PPT播放。可選擇齒輪軸系、蝸桿軸系等十多種軸系機構(gòu)進(jìn)行安裝、拆卸、裝配、零部件測量、考核等。零件拆裝的步驟過程中有智能提醒，軟件內(nèi)的模型均采用3D模型，由3Dmax制作而成，并經(jīng)過渲染和潤色，使模型看起來與真實部件一般無二，設(shè)有非標(biāo)零件庫、標(biāo)準(zhǔn)零件庫、測量工具庫供拆裝選擇。軟件內(nèi)配有實驗的目的、步驟、要求等集成的電子實驗考核題及指導(dǎo)書。使用考核功能時，軟件隨機出題供學(xué)生回答，當(dāng)學(xué)生答完題目時給出考核分?jǐn)?shù)。

技術(shù)參數(shù)：

組態(tài)軟件：力控

外形尺寸： 800mm*900mm*2000mm

一、  內(nèi)容描述

1、系統(tǒng)設(shè)計與制圖

根據(jù)任務(wù)書中的功能要求，在計算機上利用CAD等相關(guān)軟件完成設(shè)計任務(wù)。

▲  相關(guān)理論計算；

▲  系統(tǒng)整體設(shè)計；

▲  各組件單元參數(shù)配置；

▲  系統(tǒng)組件的接線；

▲  系統(tǒng)組件的接線編號圖。

2、系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

1）光伏電池單元的安裝與調(diào)試

安裝

▲  根據(jù)任務(wù)書選擇適當(dāng)組數(shù)的電池主件，搭建成最合適的電池組件方陣；

▲  根據(jù)任務(wù)書要求安裝最合適的光伏電池組件方陣的支架；

▲  根據(jù)任務(wù)書要求安裝模擬光源。

調(diào)試

▲  根據(jù)根據(jù)任務(wù)書要求，編程控制PLC實現(xiàn)模擬太陽的運動軌跡；

▲  編程控制PLC完成太陽能電池板追日功能，使得輸出功率最大；

2）光伏控制單元的安裝與調(diào)試

安裝

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，進(jìn)行控制開關(guān)、儀表的安裝與接線；

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，進(jìn)行匯流單元的安裝與接線；

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，進(jìn)行光伏控制器的安裝與接線；

調(diào)試

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，進(jìn)行控制器的參數(shù)設(shè)置與調(diào)試；

▲  實現(xiàn)對蓄電池的充放電控制；

▲  完成太陽能電池板的伏安特性曲線測試和繪制；

▲  完成恒電壓（CVT）跟蹤和最大功率點跟蹤（MPPT）；

▲  進(jìn)行對蓄電池的過沖、過放、過流等保護(hù)調(diào)試；

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，提供直流負(fù)載電源。

3）儲能單元的安裝與調(diào)試

選型

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，進(jìn)行蓄電池參數(shù)的選型

安裝

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，進(jìn)行控制開關(guān)、儀表的安裝與接線；

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，進(jìn)行蓄電池的安裝與接線；

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，分析蓄電池的保護(hù)電路并調(diào)試。

4）單相離網(wǎng)逆變單元的安裝與調(diào)試

安裝

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，進(jìn)行控制開關(guān)、儀表的安裝與接線；

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，進(jìn)行單相離網(wǎng)逆變器的安裝與接線；

調(diào)試

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，單相正弦波離網(wǎng)逆變器控制方式調(diào)試；

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，輸出過載、短路保護(hù)調(diào)試；

▲  離網(wǎng)逆變器輸出電壓、電流檢測與調(diào)整；

▲  離網(wǎng)逆變器輸出的功率因數(shù)檢測與調(diào)整；

▲  離網(wǎng)逆變器輸出的頻率檢測與調(diào)整；

▲  離網(wǎng)逆變器輸出的諧波檢測與調(diào)整；

5）負(fù)載單元的安裝與調(diào)試

安裝

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，進(jìn)行控制開關(guān)、儀表的安裝與接線；

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，進(jìn)行直流負(fù)載、單相交流負(fù)載的安裝與接線；

運行與測試

▲  直流負(fù)載的電流、電壓檢測；

▲  交流負(fù)載的電流、電壓檢測；

▲  負(fù)載運行狀況測試。

6）監(jiān)控單元的安裝與調(diào)試

安裝

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，進(jìn)行監(jiān)控單元的安裝與接線；

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，進(jìn)行監(jiān)控單元與其他單元之間的通訊安裝與接線；

調(diào)試

▲  根據(jù)任務(wù)書要求，在監(jiān)控單元上實現(xiàn)組態(tài)界面繪制、參數(shù)配置；

▲  完成監(jiān)控單元與各監(jiān)控單元的通信調(diào)試。