5KW太陽（yáng）能光伏微網發電教學係統,太陽能光伏微網（wǎng）發電教學裝置
2022-07-09 14:39
本教學係統主要由光伏（fú）方陣（zhèn）及其支撐支（zhī）架、直流匯流箱、防雷係統、並網逆變器、離網逆變器、儲能蓄電池、交流配電箱、監（jiān）控係統及其連接線纜等組成。
在晴朗的（de）白天，裝在屋頂上的光伏組件發出的直流電經過並網逆（nì）變器逆變成（chéng）與電網同頻率同相位的單相交流電給負載進行供電（diàn），在夜晚或陰雨天等太陽光照不足的情況下，係統處（chù）於待機（jī）狀態，負載用電全部來自電網。
係統運行時，可以通過係統監控軟件來實時查看（kàn）係統的運行狀（zhuàng）態和故障信息，或者是選配（pèi）遠程通（tōng）訊數（shù）據采集器，將（jiāng）係（xì）統工作數據通過GPRS或以太網，傳輸到您的手機、平板電腦或任意一台聯網的電腦，以便（biàn）於您遠程實時掌控（kòng）電（diàn）站的信息。
室外5KW太陽能電池方陣，分成2路進入室內係統主控櫃。第1路太（tài）陽（yáng）電池組件在太陽能控製器控製下，對蓄電池充電和對（duì）負載的工作狀（zhuàng）態進行管理,具有自動防止儲能蓄（xù）電池過充電（diàn）和過放電的（de）功能。蓄電池在係統中的作用就是存儲（chǔ）能量，還能對係統起（qǐ）著調節電量、穩（wěn）定輸出的作用。逆變器的作用是將蓄電（diàn）池的直流電轉變為（wéi）適合負載使用的正弦波交流電，逆變器輸出的交流電能通過係統輸出回路，供給外部用（yòng）電設備用電，係統輸出設有過流（liú）、過載、短路等保護功能。
第2路通過直流匯流箱、並網逆變器、電能計量儀表、輸出開關直接與市電相連；太陽能電池板所產生的直流電經並網逆變器整流、濾波、升（shēng）壓、同（tóng）步後與市電進行並網（wǎng）。
1、實驗台工控一體（tǐ）計算（suàn）機，采用RS232或RS485格式與光（guāng）伏控製係統通訊，對各項參數進行監控；
2、充放電控製係統（tǒng）主控（kòng）製模塊采（cǎi）用數字化MCU技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理；
3、離網逆係統采用電信機房專用（yòng）係統、高隔離度、具有高穩定、高功率因數輸出；可以為用戶提供純正弦波220V/4KVA穩定交流輸（shū）出，供應外部設備用電及照明用電；
4、係統運行過程智能化（huà）控製，正常（cháng）工作情況下、蓄電池（chí）充滿電後，可自動進入並網工作模式，大大節省光伏發電效率。
5、實驗台麵板設置有切換開（kāi）關（按鈕）可（kě）實現離網、並網兩種模式自由切換
4.1 太陽能電池（chí）組件
1、抗鹽霧和氨腐（fǔ）蝕等國際權威測試；
2、可承受風壓2400Pa,雪（xuě）壓7200Pa；
3、優秀（xiù）的弱光（guāng）環（huán）境發電（diàn）性能，陰天也能發電；
4、輸出功率年衰減率小於0.7%，第25年不低於組件初始功率的80.70%
5、組件型號：ZM250P-29b 多晶
6、最大功率（W）：250
6、開路電壓（V）：35.9
7、短（duǎn）路電流（A）：7.27
8、最大功率點的工作電壓（V）：28.1
9、最（zuì）大功率點的工作（zuò）電流（Ａ）：6.7
10、轉化（huà）效率（lǜ）：17.12%
11、開路電壓溫度係數：-0.292%/K
12、短路電流溫度係數：+0.045%/K
13、功率溫度係統：-0.408%/K
14、最大係統電（diàn）壓（V）：1000
15、組（zǔ）件尺寸（長×寬（kuān）×高）：1650×990×40mm
16、重（chóng）量：19.1kg
17、框架：陽極氧（yǎng）化鋁
18、玻璃：白色（sè）鋼化安全玻璃3.2mm
19、電池片封裝：EVA
20、背板：複合薄膜
21、太（tài）陽能電池（chí）片（piàn）：6×10片多晶矽太陽能電池片（156mm×156mm）
接線盒：
1) 6個旁路二極管
2) 絕緣材料：PPO
3) 防水等級：IP65
連接器：
1) 常規額定電流：30A
2) 耐電壓：DC1000V
3) 接觸電阻：<2mΩ
4) 絕緣電阻：＞500MΩ
5) 適用（yòng）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（sè）
11) 接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
12) 接線方式：壓接
電 纜：
1) 長度：450mm,
2) 規格：1×4mm²
3) 顏色：紅、黑
Ø 溫度範圍係數：-40°C to+85°C
Ø 抗冰雹係數：最大直徑25mm,撞擊（jī）速度（dù）23m/s(51.2mph)
Ø 最大表麵負荷：7200pa
4.2 太陽能組件固定支架：
係統支架設計容量（liàng）為5KW，采用標準工程件，鍍鋅方鋼，鍍鋅C型鋼，20塊250Wp太陽（yáng）能光伏組件，固定於C型鋼架上（shàng），與室外陽台相結合
4.3 太（tài）陽能控製器：
該（gāi）項目主控係統采用國內知名廠商所生產的MPPT控製（zhì）器，該控製器是一款基（jī）於多相（xiàng）位同步整流（liú）技術的高端產品，適用於（yú）離網型光伏係統，控（kòng）製（zhì）器內建靈敏的最大功率點跟蹤算法（fǎ），迅速並準確地找到光伏電池（chí）最大功率點以獲取更多（duō）的光伏（fú）能源，提高效率，降低係統成本。控（kòng）製器通過配套RS232、RS485、USB等通訊方式、連接（jiē）PC機監控軟件，可實（shí）現單台或多台控製器的遠程實時監控、參數修改、負載設置等光伏係統管理功能。
4.3.1 係統概述：
專為高端的中小型光伏係（xì）統設計，采用MPPT或PWM（脈寬調製）控製方式控製光伏板（bǎn）發出（chū）的電能給蓄電池充電。
采用智能化、模塊化設計，結構簡單（dān）、功能強（qiáng）大，使用工業級優質的元器件（jiàn），並按照嚴格的（de）生產工藝製造，使控製器性能可靠、係統運（yùn）行穩定（dìng）。
4.3.2 係統（tǒng）原理框圖
光伏充放電控製器在係統中主要作用是將光伏組件所發出的電（diàn）能高效給蓄電池充電，同時確保蓄電（diàn）池長時間的使用壽命（mìng）。控製器內（nèi）部主要有光伏輸入（rù）保護電路，蓄電池保護電路以及充電控製電路組成。係統原理簡圖如下（xià）。
4.3.3 功能描述（shù）
PWM充電模式：當蓄電池電量達到飽和狀態時，采用PWM控製方式控製充電，既能夠對蓄電池進（jìn）行有效充電，又可以防止蓄電池過充延長蓄電池的使用壽命。人機界麵以直觀的數字（zì）和圖形形式顯示光伏（fú）係（xì）統的狀態和參數（shù），顯示包括：蓄電池電壓、光伏電壓、光（guāng）伏功（gōng）率、光伏（fú）電（diàn）流參數和相關圖標等，可以通過按鍵瀏（liú）覽顯示內（nèi）容。
完善的保護功能：蓄電池（chí）過充、過放、防反接保護；光伏防反充、防反接保護；防雷保護等。
通訊功能：標準的RS232通訊/RS485通訊，可實時監控係（xì）統的運行狀態，包括（kuò）控製器LCD液晶屏上顯示的所（suǒ）有數（shù）據，通過軟件可以對相關參數進行設定和修改，還可以對係統中光伏電池板（bǎn）的（de）運行狀況進行控製，並在故障發（fā）生（shēng）時報警。
幹接點信號功能（néng）：根據現場（chǎng）實際需要當蓄電池電（diàn）壓達到設定電壓時，輸出幹（gàn）接點信號（hào）。
MPPT充電功（gōng）能：實時監測光伏板（bǎn）發電電壓，並追蹤最高電壓電流值（zhí）（VI），使光伏係統以最大功率給蓄電池充電。
