DYGF-PV02光伏發(fā)電實訓系統(tǒng)

一、設備型號及名稱：DYGF-PV02光伏發(fā)電實訓系統(tǒng)

二、設備尺寸：4500×800×2000mm

三、占用場地面積：16平方米

四、設備組成部分：光源模擬跟蹤裝置、光源模擬控制系統(tǒng)、能量轉換控制存儲系統(tǒng)、離網逆變負載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、輔助儀器設備。

       設備由光源模擬跟蹤裝置、光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)、能量轉換控制存儲系統(tǒng)、離網逆變負載系統(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行連接，形成一套能夠展示并動手設計、安裝、調試的太陽能光伏發(fā)電工廠應用的設備。

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、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°

日跟蹤驅動功耗：< 1W（根據(jù)光照強度工作）

工作電壓：DC24V

抗風等級：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，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可編程設計與控制虛擬仿真軟件：本軟件可通過軟件內置PLC程序編程界面編程并可寫入虛擬PLC中控制3D仿真模型。可模擬輸送帶啟停及正反轉、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、不同尺寸物料經傳輸帶正反轉輸送至不同倉庫、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)，當部件卡住時可使用復位功能復位。軟件具有分步式教學功能，從易到難教學。

技術參數(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. 能量轉換控制存儲系統(tǒng)

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

能量轉換控制存儲系統(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脈寬調制、最大功率點跟蹤（MPPT）功能以及過充、過放等保護功能。

技術參數(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. 離網逆變負載系統(tǒng)

該系統(tǒng)由直流電壓采集模塊、直流電流采集模塊、IGBT驅動模塊、繼電器驅動模塊、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、低壓電器、交流負載等組成。

該系統(tǒng)將太陽能電池板產生的直流電或蓄電池釋放的直流電通過逆變器SPWM調制轉化為單相220V交流電，供交流負載使用。系統(tǒng)具有輸入過、欠壓保護，輸出過載、短路保護，過熱保護等功能。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合的虛擬畫面，教導學生用電的安全和急救方法，軟件內設有單相觸電、兩相觸電、跨步觸電、低壓觸電急救、高壓觸電急救、人工呼吸救護法、牽手呼吸救護法、胸外心臟按壓就護法等原理講解與教學，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主要為學生講解演示如何解救處于低壓觸電或者高壓觸電時的人，人工呼吸救護法、牽手呼吸救護法、胸外心臟按壓就護法采用采用3D虛擬仿真技術展示，經過渲染和潤色，使模型看起來與真實部件一般無二，畫面逼真。通過實訓能夠對學生進行實訓室安全用電教育，提高學生的安全意識，使學生學會一些自救的方法，讓學生在遇到危險時能采取一定的安全措施，保護自己，以及熟悉各種電氣事故產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（感性負載、容性負載）；

逆變效率：≥80%；

電壓調整率：線性負載≤3%，非線性負載≤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)；

顯示負載電壓、負載電流、負載功率、負載狀態(tài)；

顯示當前溫度、溫度補償系數(shù)，各種參數(shù)保護、實時數(shù)據(jù)顯示與處理、詳細的事故記錄、報警參數(shù)設定、對用戶提供權限管理、密碼登錄等。

教師教學設計系統(tǒng)：系統(tǒng)可以導入3DS、STL文件。并支持通過系統(tǒng)對此文件進行重新編輯，支持AC設置、CA設置、TA設置，將“AC設置”和“CA設置”中的動作進行串連，并可以設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行三維動畫教學，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進行安裝、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，軟件內的模型均采用3D模型，由3Dmax制作而成，并經過渲染和潤色，使模型看起來與真實部件一般無二，設有非標零件庫、標準零件庫、測量工具庫供拆裝選擇。軟件內配有實驗的目的、步驟、要求等集成的電子實驗考核題及指導書。使用考核功能時，軟件隨機出題供學生回答，當學生答完題目時給出考核分數(shù)。

技術參數(shù)：

組態(tài)軟件：力控

外形尺寸： 800mm*900mm*2000mm

一、  內容描述

1、系統(tǒng)設計與制圖

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

▲  相關理論計算；

▲  系統(tǒng)整體設計；

▲  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)的安裝與調試

1）光伏電池單元的安裝與調試

安裝

▲  根據(jù)任務書選擇適當組數(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)任務書要求安裝模擬光源。

調試

▲  根據(jù)根據(jù)任務書要求，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試

安裝

▲  根據(jù)任務書要求，進行控制開關、儀表的安裝與接線；

▲  根據(jù)任務書要求，進行匯流單元的安裝與接線；

▲  根據(jù)任務書要求，進行光伏控制器的安裝與接線；

調試

▲  根據(jù)任務書要求，進行控制器的參數(shù)設置與調試；

▲  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）；

▲  進行對蓄電池的過沖、過放、過流等保護調試；

▲  根據(jù)任務書要求，提供直流負載電源。

3）儲能單元的安裝與調試

選型

▲  根據(jù)任務書要求，進行蓄電池參數(shù)的選型

安裝

▲  根據(jù)任務書要求，進行控制開關、儀表的安裝與接線；

▲  根據(jù)任務書要求，進行蓄電池的安裝與接線；

▲  根據(jù)任務書要求，分析蓄電池的保護電路并調試。

4）單相離網逆變單元的安裝與調試

安裝

▲  根據(jù)任務書要求，進行控制開關、儀表的安裝與接線；

▲  根據(jù)任務書要求，進行單相離網逆變器的安裝與接線；

調試

▲  根據(jù)任務書要求，單相正弦波離網逆變器控制方式調試；

▲  根據(jù)任務書要求，輸出過載、短路保護調試；

▲  離網逆變器輸出電壓、電流檢測與調整；

▲  離網逆變器輸出的功率因數(shù)檢測與調整；

▲  離網逆變器輸出的頻率檢測與調整；

▲  離網逆變器輸出的諧波檢測與調整；

5）負載單元的安裝與調試

安裝

▲  根據(jù)任務書要求，進行控制開關、儀表的安裝與接線；

▲  根據(jù)任務書要求，進行直流負載、單相交流負載的安裝與接線；

運行與測試

▲  直流負載的電流、電壓檢測；

▲  交流負載的電流、電壓檢測；

▲  負載運行狀況測試。

6）監(jiān)控單元的安裝與調試

安裝

▲  根據(jù)任務書要求，進行監(jiān)控單元的安裝與接線；

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

調試

▲  根據(jù)任務書要求，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)控單元的通信調試。