5KW太陽能離網發電係（xì）統,5KW太陽（yáng）能離網發電（diàn）裝置
2022-07-08 10:38
太（tài）陽能光伏發電是新（xīn）能源和可再生能源的重要組成（chéng）部分，由（yóu）於它集開發（fā）利用綠色可再生能源、改善生態環境、改（gǎi）善（shàn）人民生活條件於一體，被認（rèn）為是（shì）當（dāng）今世界上最有發展前景的新能源技術，因而越來越受到人們的青睞。
太陽能發電的利用通常有兩（liǎng）種方式，一種（zhǒng）是將太（tài）陽能（néng）發電係（xì）統所發出的電力輸送到（dào）電網中供給（gěi）其（qí）他負載使用（yòng），而在需要用電（diàn）的時候則從電網中獲取電能，稱謂並網發電（diàn）方式。另一種是依靠（kào）蓄電池來進（jìn）行能量存儲的所謂獨立發電方式，它主要用於因架設線路困難市電無法到達的場合，應用十分廣泛。
5KW太陽（yáng）能離網發（fā）電係統為一套獨立供（gòng）電係統，係統由光伏組件、光伏直流電纜、光伏支架、充電控製器（qì）、鉛酸電池、逆變器等組成（chéng）。
太陽電池（chí）組件在太陽光（guāng）的照射下產生直流（liú）電流；太陽能控製（zhì）器則協調太陽（yáng）能電池板、蓄電池和負載的工作,具有自動防止儲能蓄電池過（guò）充電和過放電的（de）功能。蓄（xù）電池在係統中的作用就是存儲能量，還能對係統起著調節電量、穩定輸出的作用。逆變器的作用是將蓄電池的直流電轉變為適合負載使用（yòng）的正弦波交（jiāo）流電，逆（nì）變器輸出的交流（liú）電能進入配電櫃；在（zài）配電櫃內裝有用於輸出控（kòng）製、過（guò）流保護、防（fáng）雷（léi）保護等器件（jiàn）。
係統工作示意圖
1、實驗台工控一（yī）體計算機，采用RS232或RS485格式與（yǔ）光伏控製係統（tǒng）通訊，對各（gè）項參數進（jìn）行監控；
2、實（shí）驗設備麵板設置被動式按鈕，可切換不同電壓蓄（xù）電池（鋰電池、鉛酸蓄電池）
2.1 太陽能電池組件
1、抗鹽霧和氨腐蝕等國際權威測試；
2、可承受風壓2400Pa,雪壓（yā）7200Pa；
3、優（yōu）秀的弱光環境發電性能（néng），陰天也能發電；
4、輸出功率年衰減率小於0.7%，第（dì）25年不低於組件初始功率的80.70%
組件型號：YL260P-29b 多晶
最大功率（W）：250
開（kāi）路電壓（V）：35.9
短路電流（A）：7.27
最（zuì）大功率點（diǎn）的工作電壓（V）：28.1
最大功率點的工作電流（Ａ）：6.7
轉化（huà）效率：17.12%
開路電壓溫度係數：-0.292%/K
短路電流溫度（dù）係數：+0.045%/K
功（gōng）率溫度係統：-0.408%/K
最大係統電壓（V）：1000
組件尺寸（cùn）（長×寬×高）：1650×990×40mm
重量：19.1kg
框（kuàng）架：陽極氧化鋁
玻璃：白（bái）色（sè）鋼化安全玻璃3.2mm
電池片封（fēng）裝：EVA
背板：複合（hé）薄膜
太陽能電（diàn）池片：6×10片多（duō）晶矽太陽能電池片（156mm×156mm）
接線盒
1) 6個（gè）旁路二極（jí）管
2) 絕緣材料：PPO
3) 防（fáng）水等（děng）級：IP65
連（lián）接（jiē）器
1) 常規額定（dìng）電流：30A
2) 耐電壓：DC1000V
3) 接觸電阻：<2mΩ
4) 絕緣電阻：＞500MΩ
5) 適用單芯電纜截麵：2.5-6mm2
6) 電纜外徑範圍：Φ5mm～Φ 7mm
7) 環境溫度：-40℃～+ 105℃
8) 防護等級：IP67
9) 安全等級：Ⅱ
10) 殼體：PC料，黑色
11) 接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
12) 接線方式：壓接
電 纜
1) 長度：450mm,
2) 規（guī）格：1×4mm
3) 顏色：紅、黑
溫度（dù）範圍係數：-40°C to+85°C
抗冰雹係數（shù）：最大直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)
最大表（biǎo）麵負（fù）荷：7200pa
2.2 太陽能組件固定支架
係統支架（jià）設計容量為5KW，采用標準工程件，鍍鋅方鋼，鍍鋅C型鋼（gāng），20塊250Wp太陽能（néng）光伏組件，固（gù）定於C型（xíng）鋼架上，與室外陽台相（xiàng）結合（需要看現場或拍現場照片確認）
2.3 太陽能（néng）控製器
該項目主（zhǔ）控係統采用（yòng）國內知名（míng）廠商（shāng）所生產的iTracer係列MPPT控製器，該控製器是一款基於多相位同步整（zhěng）流技術的高端產（chǎn）品，適用於離網（wǎng）型光伏係統，控製器內建靈敏的最大功率點（diǎn）跟蹤算法，迅速（sù）並（bìng）準確（què）地找到光伏電池（chí）最大（dà）功率（lǜ）點以獲取更多的光（guāng）伏能源，提高效率，降低（dī）係統成本。控製器通過配套USB通訊線可連接PC機監控軟件，可實現單台或多台控製器的遠（yuǎn）程實時監控、參數修改（gǎi）、負載設置等光伏係統管（guǎn）理功能。
注：該係統為保（bǎo）證係統工作穩定性，擬采用2台 45A MPPT充放電控製（zhì）器
2.3.1 性能特點（diǎn）
創新性的最大功率點跟蹤（zōng）技術，跟蹤效率高達99%
多相位同步整流技術保證了峰值轉換效率高達98%
多相位功率分散控製可使光電池在小功率充電情況下同樣具有很高的轉換效率，有效提高係統（tǒng）的發電量
多（duō）相控製技（jì）術，優化了充電電流的（de）平滑性，降低紋波，提高係統發電（diàn）效率（lǜ）
高（gāo）速高（gāo）性能的雙處理器架構，提高了係統（tǒng）的響應速度，優化了係統的性能
密封（fēng）、膠體、開（kāi）口式和用戶自定（dìng）義四種（zhǒng）類型蓄電池充電程序可選
具有當前功（gōng）率（lǜ）計算及實時電量統計記錄功能，方便用戶查看設備每日，每月、每年（nián）及（jí）總計的充（chōng）電電量與放（fàng）電電（diàn）量值
使用基於RS-232、RS-485、CAN通訊總線的標（biāo）準Modbus通訊協議，最大化（huà）地滿足不同場合的通訊需求
具有存儲（chǔ）係統運行數據記錄和隨機事件記錄功能
簡潔的人機交互界麵，采用（yòng）128*64點陣式液晶直觀的顯示數據及狀態，多（duō）組合按鍵（jiàn）操作方便，中英（yīng）文兩種（zhǒng）界麵可（kě）供（gòng）選擇（zé）
具有多樣的負載控製功能和智能記憶功能，增強了負載輸出的（de）靈活性
支（zhī）持軟件升級功能，方便產品售後維護
2.3.2 負載控製方式
• 手動（dòng）模（mó）式 • 光控模式 • 光（guāng）控開啟+延（yán）時關斷模（mó）式 •定（dìng）時模式
2.3.3 保護（hù）功能
光伏陣列（liè）短路保護
光伏陣列過壓保護
光伏陣列（liè）過流保護（hù）
光伏組件極性反接保護
蓄電池過充保護
蓄（xù）電池過放保護
蓄（xù）電池極性反接保護
負載（zǎi）過載保護
負載短路保（bǎo）護
控（kòng）製器超（chāo）溫保（bǎo）護
2.3.4 電氣技術參數
額定係統電壓： 12Vdc/24Vdc/36Vdc/48Vdc 自動識別
額定蓄電池電流： 45A最（zuì）大光伏輸入（rù）電壓： 150Vdc
蓄（xù）電池電壓範圍： 8～72Vdc
最（zuì）大輸入功率： 12V： 600W
24V： 1200W
36V： 1800W
48V： 2400W
空載損耗： 1.4～2.2W
接地類型： 負極接地
外形尺寸： 長：382mm 寬：231mm 高：107mm
安裝尺寸： 長：362mm 寬：205mm
產品淨（jìng）重： 4.6kg
端子尺（chǐ）寸： 35mm2
安裝孔尺寸： Φ10
液晶顯示溫度： -20℃ ～ +70℃
工作溫度範圍： -25℃ ～ +55℃
儲存溫度範圍（wéi）： -30℃ ～ +85℃
濕（shī） 度： 95% 無凝結
防護等級： IP20
2.4 離網逆變器（學校自配或（huò）我方代配）
DA-WT/HT正弦（xián）波逆變電源（yuán）是新（xīn）一代數字化、智能化產（chǎn）品，專門針對郵電、電（diàn）力係統、實驗室的逆變設備，適（shì）合應用於有48V（或－48V）直（zhí）流動力（直流屏）的程控（kòng）交換機、計（jì）算機機房、網絡、計費服務器及事故照（zhào）明等場所，是把直流（liú）電變換成正弦波電源的DC/AC功率變換裝置（zhì）。
具備完善的保護功能：輸入極性反接、輸入過欠壓、輸出過壓、過流、短路、機內過熱、另有軟啟動功能。
可接純感性負載(需降額使用)，容性負載、阻性負載、阻容混合負載。
DA-WT/HT係列通信用工頻逆（nì）變電源是采用美國INTEL公司16位專用微處（chù）理芯片控製，主電路采用進口功率模（mó）塊，具有可靠性高（gāo）、保（bǎo）護功能全、波（bō）形失真小、價格低廉等優點。該產品（pǐn）具有較高的轉換效率（在滿（mǎn）負（fù）載狀態下可高達85%以上（shàng））。同時還有很（hěn）強的非線性負載驅動能力；該產（chǎn）品還可以對（duì）輸入電壓（yā）、電流和輸出電壓、電（diàn）流進行檢測監控，從而實現無人值守維（wéi）護功能。
| 標稱容量 | 6KVA | |
| 旁路輸（shū）入 | 相數（shù） | 單相L、N+G |
| 電壓 | 220Vac±20% | |
| 頻率 | 50Hz±10% | |
| 直流輸入（rù） | 標稱DC電壓 | 48V |
| 關斷電壓 | 42V | |
| 交流輸出 | 相數 | 單 相 |
| 電壓 | 220Vac±20%（市電狀（zhuàng）態）；220Vac±2%(逆變狀態) | |
| 標稱頻率 | 50Hz±0.5%（電池模式） | |
| 功率因數 | 0.8滯後 | |
| 輸出波形 | 正弦波 | |
| 總諧波失真 | ≤3% | |
| 動態負載（zǎi）電壓瞬變 | ±5%(負載0～100%躍變) | |
| 過載能力 |
(125—150%)30秒後自動轉至旁（páng）路，負載正常（cháng）後恢（huī）複；
>150%，200ms轉至旁路，不可恢複（fù）
|
|
| 係統指標 | 滿載效率 | ≥99％（市電狀態）；≥85％(逆變狀態) |
| 切換時間 | ≤6ms | |
| 保護（hù）功能（néng） | 過載，電池低（dī）壓，欠壓、過壓（yā）、係統故障 | |
| 顯示方式 | LCD參數顯示+LED狀態顯示 | |
| 電腦通訊接口 | RS232 通訊接口 | |
| 運（yùn）行溫度 | -10℃～40℃ | |
| 相對濕（shī）度 | 0～95% 不結露 | |
| 運行高度 | ＜1500m | |
| 冷卻方式 | 強製風冷 | |
| 噪音(dB) | ＜55dB | |
| 輸出接線（xiàn）方式 | 輸出插座或接（jiē）線端子台 | |
2.5 鉛酸蓄電池（chí）
在獨立（lì）的光伏（fú）係（xì）統中，蓄電（diàn）池的作用主要是儲存能量，在晚上或多（duō）雲等氣候情（qíng）況下，光伏陣列不能提供足夠的能量時，蓄電池供（gòng）給（gěi）負載，保證（zhèng）係統（tǒng）的正常運行。
該係統所（suǒ）采用的鉛酸蓄電池規格如下：
蓄電池電（diàn）壓（yā）： 12V
蓄（xù）電池容（róng）量：200Ah
外形尺寸：497*260*207mm
參考重量：62KG
聯（lián）接方式：4節串聯，組合成（chéng）48V/200Ah
2.5.1 放電特性
鉛（qiān）酸蓄電池（chí）具有的良好的放電（diàn）特性，尤其是（shì）大電流（liú）放電（diàn）的特性更為（wéi）優越。電池（chí）放電的容量取決於放電電流，終止電壓和放電時（shí）間。
2.5.4 顯示單元
係統配置有方陣電壓、電流；逆變電壓、電流、功（gōng）率；實驗室溫度和濕（shī）度、實驗記時時鍾、逆向電量計量表（biǎo）等。方便在沒有與PC機（jī）聯機狀況下查（chá）看（kàn）係統工作狀態（tài）和各項（xiàng）參數。
實驗一 太陽能電池板特性實驗係列
1-1、太陽能電池板開路電壓測試實驗
1-2、太陽（yáng）能電池板短路電流（liú）測試實驗
1-3、太（tài）陽能電板I-V特性測（cè）試實驗
1-4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗
1-5、太陽能（néng）電池板填充因子計算實（shí）驗
1-6、太陽能電池板轉換效率測量實驗
1-7、開路電壓與相對光強（qiáng）的函（hán）數關（guān）係實驗
1-8、短路電流與相對光強的函數關係實驗
1-9、太陽能電（diàn）池板P-V特性測試實驗
1-10、太陽能電池板暗伏安特性測試實（shí）驗
1-11、太陽能組件輸出特性（xìng）測試實驗
1-12、串（chuàn）聯電阻對填充（chōng）因子的影響（xiǎng）測試實驗
1-13、並聯電阻（zǔ）對填充因子的（de）影響（xiǎng）測試實驗
1-14、太（tài）陽能（néng）電池光譜特性測試實驗
1-15、太陽能電池板的（de）串聯（lián）開路電壓測試實驗
1-16、太陽能電池板的串聯短路電流（liú）測試實驗
1-17、太陽能電池板的並聯開路電壓測試實（shí）驗
1-18、太陽能電池板的並聯短路電流測試實驗
1-19、負載特性測試實驗
實驗二 太陽能蓄電池控製器實驗係列
2-1、太陽能蓄電（diàn）池充電控製實驗
2-2、控製器充（chōng）放電保護實驗
2-3、蓄電池電壓、電流測試實驗
2-4、蓄電池電量估測實驗
2-5、控製電池（chí）電（diàn）流流入、輸出實驗（yàn）
2-6、控製（zhì）器環境溫度測量實驗
2-7、控製（zhì）器光控-時控輸出實驗
實驗三 太陽能應用（yòng）實驗係列
3-1、太陽能交、直（zhí）流風扇實驗（yàn）
3-2、太陽能路燈實驗
3-3、太陽能警示燈實驗
3-4、太陽（yáng）能充電器實驗
3-5、太（tài）陽能可變阻抗負（fù）載（zǎi）實驗
實驗四 太陽能負載實驗係列
4-1、最大輸出電流實驗
4-2、最大輸出功率實驗
4-3、在不同恒壓狀態下電流特性
4-4、在不同恒流狀態下電壓特性
實驗五 太陽能（néng）光伏逆變器實驗係列
5-1、逆變（biàn）器（qì）的工作原理分析實驗；
5-2、輸出電（diàn）壓、電流（liú）測試實驗；
5-3、最（zuì）大輸出功率的估算實（shí）驗；
5-4、過載或短路保護演（yǎn）示實驗；
5-5、輸（shū）入電壓（yā）防反接演示（shì）實驗；
5-6、輸入電壓範圍（wéi）測試實驗；
5-7、轉換（huàn）效率計算實驗；
