光伏發電試驗台（tái）,光（guāng）伏（fú）發電試驗裝（zhuāng）置,光伏發電試驗設備
2022-07-09 14:30
圖1-1光源模（mó）擬（nǐ）跟蹤裝（zhuāng）置 圖1-2控（kòng）製係統
光伏發電試驗（yàn）台,光伏發電試驗裝置,光伏發電試驗設備由光源模擬跟蹤裝置和控製（zhì）係統兩大部分組成，光伏發電實驗台主要麵向職高、大學、研究生（shēng）、以燃料電池發電（diàn）為主課題的研究和培訓。如圖1-1、2所示（shì）：
二、光伏發電試驗台,光伏發電試驗裝置（zhì）,光伏發電試驗設備光源模擬跟蹤裝置和控製係統（tǒng）：
1、光源模擬跟蹤裝置：由4塊太陽能電池板組件、3盞300W投（tóu）射燈、追日跟蹤傳感（gǎn）器、水平和俯仰方向運（yùn）動機構、直流電動（dòng）機（jī）和支架組成。
太陽能電池板組件的主要參數（shù）：
1）額定功率 20W
2）額定電壓 17.2V
3）額定電流 1.17A
4）開路電壓 21.4V
5）短路電（diàn）流 1.27A
6）尺寸 430×430×28mm
2、控製係統：
光伏發電控製監控係統由電池板單元、太陽能（néng）控製器單元、蓄（xù）電（diàn）池（chí）單元、保險單元、陽光傳感器、傳感（gǎn）器限位單元、模（mó）擬太陽單元、兩軸聯（lián）動單元、plc控製單元、繼（jì）電器單（dān）元（yuán）、按鈕及按鈕接線單元、和相應的逆變器儀表電源組成。光伏發電控製（zhì）監控係統采用接插線的形式進行接線（xiàn），方便學（xué）生自行設計實訓。
3.追日係統
由光源模（mó）擬跟蹤裝置和控製監控係統組成了追日係（xì）統，控製燈光來（lái）模擬太陽光源（晨日太陽、午日太陽、夕日太陽）的（de）運行軌跡以及太陽光的入射角（jiǎo）度，太陽（yáng）能電池板上的模擬追日跟蹤傳感器采集模（mó）擬太陽光照度信息及位置信息，控製（zhì）水平（píng）和俯仰方向運動機構，使太陽（yáng）能電池板始終正對著模擬太陽光源（yuán），以提（tí）高太陽能電池的發電效率。光（guāng）伏發電係統框圖（tú）1-3所示。
太陽能電池板組件的主要參數（shù）：
1）額定功率 20W
2）額定電壓 17.2V
3）額定電流 1.17A
4）開路電壓 21.4V
5）短路電（diàn）流 1.27A
6）尺寸 430×430×28mm
2、控製係統：
光伏發電控製監控係統由電池板單元、太陽能（néng）控製器單元、蓄（xù）電（diàn）池（chí）單元、保險單元、陽光傳感器、傳感（gǎn）器限位單元、模（mó）擬太陽單元、兩軸聯（lián）動單元、plc控製單元、繼（jì）電器單（dān）元（yuán）、按鈕及按鈕接線單元、和相應的逆變器儀表電源組成。光伏發電控製（zhì）監控係統采用接插線的形式進行接線（xiàn），方便學（xué）生自行設計實訓。
3.追日係統
由光源模（mó）擬跟蹤裝置和控製監控係統組成了追日係（xì）統，控製燈光來（lái）模擬太陽光源（晨日太陽、午日太陽、夕日太陽）的（de）運行軌跡以及太陽光的入射角（jiǎo）度，太陽（yáng）能電池板上的模擬追日跟蹤傳感器采集模（mó）擬太陽光照度信息及位置信息，控製（zhì）水平（píng）和俯仰方向運動機構，使太陽（yáng）能電池板始終正對著模擬太陽光源（yuán），以提（tí）高太陽能電池的發電效率。光（guāng）伏發電係統框圖（tú）1-3所示。
圖（tú）1-3光源（yuán）模擬跟蹤裝置和控（kòng）製監控係統框圖
4、監控（kòng）係統：本係統采用focusV1.0監控軟件，對係統的各個監控控製點進行控製，監控畫麵如圖1-4所示：
2.1實（shí）驗項目簡介：
1、太陽能電池板負載特性測試
太陽能電池板負載特性測試如（rú）圖2-1所示：
1、太陽能電池板負載特性測試
太陽能電池板負載特性測試如（rú）圖2-1所示：
2、環境對光伏發電的影響：將太陽能電池板遮擋0%、電池板遮擋25%、電池板（bǎn）遮擋50%、電池板遮（zhē）擋100%、晨日燈開啟、午（wǔ）日燈開啟、晚日燈開（kāi）啟和自然光照射，觀察（chá）電池板（bǎn）的電壓電流變化，了解環境對光伏發電的影響。如圖2-2所示：
3、太陽能（néng）光伏係統直接負載實訓：將電池板的輸出端（duān）串並成24v電壓輸出形式，將線直接接到24v負載（zǎi）兩端，觀察（chá）電壓電流（liú）的變化情況。在將（jiāng）電池板的輸出端串並成12v電壓輸出形式，將線（xiàn）直接接到12v負載兩（liǎng）端，觀察電壓電（diàn）流的變化情況。如圖（tú）2-3所示：
4、蓄電（diàn）池直接負（fù）載實（shí）訓：將蓄電池的輸出端串並（bìng）成24v電壓輸出（chū）形式，將（jiāng）線直接接到（dào）24v負載兩端，觀察電（diàn）壓（yā）電流（liú）的變化情況。在將蓄電池的輸（shū）出端串並成12v電壓輸出形式，將線直接接到12v負載兩端，觀察電（diàn）壓電流的變化情況。如圖2-4所示：
5、太陽能發（fā）電儲能係統實訓：將太陽能發電（diàn）電池板輸出端接成（chéng）24v輸（shū）出形式，接到（dào）太陽能控製器的輸入（rù）端，在將蓄電池連接成24v接到太陽能控製器的蓄電池端，將直流24v負載接到相應的位置。組成太能能電池板對蓄電池充電回路，觀察相應的（de）電流電壓表示數變換。如圖2-5所示：
6、太陽能電池（chí）板的伏安特性測試：
將太陽能發電電池板（bǎn）輸（shū）出端接（jiē）成12v或者24v輸出形式，接到滑動變阻器兩端，觀察電流電壓變化（huà）。通過監控軟（ruǎn）件的到相應的數（shù）據。如（rú）圖2-6所示：
將太陽能發電電池板（bǎn）輸（shū）出端接（jiē）成12v或者24v輸出形式，接到滑動變阻器兩端，觀察電流電壓變化（huà）。通過監控軟（ruǎn）件的到相應的數（shù）據。如（rú）圖2-6所示：
7、光伏發電監控係統
運行監控軟件，對整個發電係（xì）統進行監控控製，得（dé）到相應的數據，如圖2-7所示：
運行監控軟件，對整個發電係（xì）統進行監控控製，得（dé）到相應的數據，如圖2-7所示：
8、太陽能追蹤係統實訓：
按照接線圖鏈接線路（lù），控製兩軸聯動係（xì）統追蹤最佳發電（diàn）位置。Plc接（jiē）線圖（tú）在附表5.1，通過plc程序控製電機和燈完成（chéng）最佳位置跟蹤。主電路接線圖如圖2-8所示：
按照接線圖鏈接線路（lù），控製兩軸聯動係（xì）統追蹤最佳發電（diàn）位置。Plc接（jiē）線圖（tú）在附表5.1，通過plc程序控製電機和燈完成（chéng）最佳位置跟蹤。主電路接線圖如圖2-8所示：
9、光伏發電係統接線調試：按照接線圖鏈接線路（lù），完成整（zhěng）套係統的接線。通過plc程序模擬手動自動控製晨日、午日、晚日、兩軸聯動係統，完成係統調試（shì）。
10、逆變輸出220v波形測試：運用示（shì）波器，采集逆（nì）變輸（shū）出曲線。
3.1西門子plc編程設計（jì）
1、西（xī）門子226plc簡介
S7-200 PLC係列可編程控製（zhì）器（PLC）是德國西門子公司的產品。隨著科學技術（shù）與電子技術的飛速發展，PLC的功能越來越（yuè）強大，由邏輯控製發展到閉環控製；由速度較慢發展帶速度較快；由自動控製發展到智能控製；由單機控製發展到網絡控製，PLC正（zhèng）朝（cháo）著數字化、智能化、網絡（luò）化的控製係統方向發展，已廣泛應用到冶（yě）金、化工、電力、輕紡、交通、機械等（děng）國民生產的各個（gè）領域。此學習情境以西門子S7-200 PLC226在光伏（fú）發電係統中的應用。
2、西門子226plc工作任務（wù）
（1）雙擊桌麵上V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6圖標打開軟件（jiàn）。如圖3-1所示：
10、逆變輸出220v波形測試：運用示（shì）波器，采集逆（nì）變輸（shū）出曲線。
3.1西門子plc編程設計（jì）
1、西（xī）門子226plc簡介
S7-200 PLC係列可編程控製（zhì）器（PLC）是德國西門子公司的產品。隨著科學技術（shù）與電子技術的飛速發展，PLC的功能越來越（yuè）強大，由邏輯控製發展到閉環控製；由速度較慢發展帶速度較快；由自動控製發展到智能控製；由單機控製發展到網絡控製，PLC正（zhèng）朝（cháo）著數字化、智能化、網絡（luò）化的控製係統方向發展，已廣泛應用到冶（yě）金、化工、電力、輕紡、交通、機械等（děng）國民生產的各個（gè）領域。此學習情境以西門子S7-200 PLC226在光伏（fú）發電係統中的應用。
2、西門子226plc工作任務（wù）
（1）雙擊桌麵上V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6圖標打開軟件（jiàn）。如圖3-1所示：
（2）點擊瀏（liú）覽條（tiáo）中的通訊欄和plc進行通訊測試。如圖3-2所示（shì）：
3、追日流程： 追日係統（tǒng）是由plc程序控製光源模擬（nǐ）跟蹤裝置運（yùn）行，追日（rì）流（liú）程圖如（rú）圖3-3所示：
4、輸入輸出表（biǎo）
| 輸入 | 名稱 | 輸出 | 名稱 | PC控製點 | 名稱 |
| I0.0 | 手動旋鈕 | Q0.0 | 電池板向東運動 | M3.0 | 啟動按鈕 |
| I0.1 | 自（zì）動（dòng）旋鈕 | Q0.1 | 電池板（bǎn）向西運動 | M3.1 | 停（tíng）止按鈕 |
| I0.2 | 啟動按鈕 | Q0.2 | 電池板向（xiàng）南運動 | M3.2 | 電池板向（xiàng）東（dōng） |
| I0.3 | 停止按鈕 | Q0.3 | 電池板向北運（yùn）動 | M3.3 | 電池板向西 |
| I0.4 | 急停按鈕 | Q0.4 | 晚（wǎn）日 | M3.4 | 電（diàn）池板向南（nán） |
| I0.5 | 電池板向東 | Q0.5 | 午日 | M3.5 | 電池板向北 |
| I0.6 | 電池板向西 | Q0.6 | 晨（chén）日 | M3.6 | 晨日 |
| I0.7 | 電池板向南 | M3.7 | 午日 | ||
| I1.0 | 電池板向北（běi） | M4.0 | 晚日 | ||
| I1.1 | 電池板東限位 | M4.1 | 複位 | ||
| I1.2 | 電池板西限位 | ||||
| I1.3 | 電池板南限位 | ||||
| I1.4 | 電池板北限位 | ||||
| I1.5 | 陽光傳感（gǎn）器東（dōng）信（xìn）號 | ||||
| I1.6 | 陽光傳感器西信號 | ||||
| I1.7 | 陽光傳感（gǎn）器南信號 | ||||
| I2.0 | 陽光傳感器北信號 | ||||
| I2.1 | 晨日 | ||||
| I2.2 | 午日 | ||||
| I2.3 | 晚（wǎn）日 |
係統監控畫麵如圖4-1所示：
5.1光伏發電係統plc接線圖
6.1光伏發電係統框圖
7.1光伏發電係統主（zhǔ）電路接線圖
