SZJ-XNY110型 教学用光伏发电组装与建设实训系统

 SZJ-XNY110型 教学用光伏发电组装与建设实训系统

一、主要功能：

   1、采用实际工业现场的传感器，执行结构以及跟踪系统；可以拓展安装更大功率的光伏组件进行光伏系统的安装设计。

   2、实验装置可以自动跟踪太阳运转，使太阳光垂直照射到物体表面，保证跟踪架上产品获得至大太阳辐射能量，系统由底板、支架、减速电机，控制器， 电源等部分组成。

   3、光伏发电实验装置按照太阳运动轨迹方式运行，可实现全天8 小时自动对太阳的实时追踪。

   4、太阳能跟踪定位传感器在保证光照条件下实现对日高精度测量，并把太阳光方位信号转换成电信号，传输给跟踪控制器。

   5、传动执行结构采用独特的机械结构设计，用两个小功率直流电机驱动控制实现水平方向360°、俯视方向180°旋转。

   6、跟踪控制器采用高性能微处理器为主控CPU，大容量数据存储器，工业控制标准设计，防震结构，适合在恶劣工业环境使用。

   7、实验实训系统采用可移动台架结构，配有彩色铝合金雕刻电路图，示意图，配备有显示测量装置，显示日照指标，系统运行电压等。

   8、实验装置独特的安装设计，便于学生自行动手安装调试自动跟踪系统。

   9、支架采用工业铝型材设计制作，拆卸组装方便，底部附滚轮可推至室外教学。

  10、增加系统停机时蓄电池电量自动测量功能。

二、技术参数：

1、光伏组件

    采用高效单晶硅制作，整体由白板玻璃、电池片、EVA、TPT层压而成，外加铝型材边框。

① 峰值功率：100W*4块

② 至大功率电压：17.5V

③ 至大功率电流：5.52A

④ 开路电压：22V

⑤ 短路电流：5.62A

⑥ 机械尺寸：1100*670*28mm

2、太阳能控制器

① 使用单片机和专用软件，实现智能控制，12/24电压自动识别系统。

② 采用串联式PWM充电控制方式，使充电回路的电压损失较原二极管充电方式降低一半，充电效率较非PWM高3－6%;过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式有利于提高蓄电池寿命。

③ 多种保护功能，包括蓄电池反接、蓄电池过、欠压保护、太阳能电池组件短路保护，具有自动恢的输出过流保护功能，输出短路保护功能。

④ 具有丰富的工作模式，如光控，光控＋延时，通用控制等模式。

⑤ 浮充电温度补偿功能。

⑥ 使用定制大屏幕LCD液晶显示器、充电、放电，光伏、蓄电池，负载各参数一目了然，一键式操作即可完成所有设置，方便直观。

3、蓄电池（胶体免维护）

    采用自放电率低、使用寿命长、深放电能力强、充电效率高、工作温度范围宽的免维护胶体蓄电池。

    在独立的光伏系统中，蓄电池的作用主要是储存能量，在晚上或多云等气候情况下，光伏阵列不能提供足够的能量时，蓄电池供给负载，保证系统的正常运行。

    该系统所采用的蓄电池规格如下：

① 蓄电池电压：12V  一节

② 蓄电池容量：38Ah

③ 外形尺寸：196*165*180mm

④ 参考重量：12.6KG/节

3.1 放电特性

    铅酸蓄电池具有的良好的放电特性，尤其是大电流放电的特性更为优越。电池放电的容量取决于放电电流，终止电压和放电时间。

不同放电率的放电性能和终止电压选择如下图：

 放电时间

 温 度（℃）

3.2 自放电特性

    铅酸蓄电池储存时的自放电特性如下图：

 自放电特性

 3.3 充电特性

    铅酸蓄电池要求采用限流恒压的充电方法进行充电。在环境度为25℃的条件下，至佳的浮充电压为13.6±0.1V 台X台数，充电开始时的电流应限制在0.25C10A的范围内。

恒压充电特性(25℃)如下图：

 充电时间

 在不同的环境温度下，适宜的电池充电恒压值可按下所示，找出整组电池的恒压浮充电压值(电池充电电压X电池组中的电池台数)。

  电池浮充电电压与环境温度的关系

4、离网逆变器

① 纯正弦波输出(失真率<4%)

② 输入输出完全隔离设计

③ 能快速并行启动电容、电感负载

④ 三色指示灯显示，输入电压,输出电压，负载水准和故障情形

⑤ 负载控制风扇冷却

⑥ 过压/欠压/短路/过载/超温保护

⑦ 输入电压：10-16VDC

⑧ 输出电压：110V/220VAC 可选

⑨ 输出功率：1000W

5、智能仪表

① 直流电压表：×2个，0-200V， 显示模式︰0.5”LED

② 直流电流表：×1个，0-50A， 显示模式︰0.5”LED

③ 直流功率表：×1个，0-1KW，显示模式︰0.5”LED

④ 交流仪表：×1个，0-0.5KW，显示模式︰0.5”LED

    交流仪表采用16位高精度AD转换器和高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。软件上采用RTOS设计思路，同时具有RS485通讯功能。能测量有功、无功、功率因数。功率测量精度为0.5级，功率因数测量范围0.3-1.0，电压电流量程为300V和5A，能自动判别负载性质。

6、基于物联网实验室安全用电智能控制系统

1)、特点

    当智能控制系统检测到有漏电或触电情景出现时，智能控制系统在0.1秒断开连接，保证人身和财产安全；智能控制系统本身有故障指示灯，用户可根据智能控制系统故障指示灯显示判断出当前故障状态，便于处理；智能控制系统有挂锁功能，需要检修时，在挂锁位置上锁，★防止他人上电，检修更安全。可以采集现场输出型装置数据，通过多种物联网通信方式上传至云端，实现本地设备的远程监控。

2)、功能

    基于物联网实验室安全用电智能控制系统，可进行用电数据采集、统计、存储、分析、查询等。运用前端数据可视化技术将实时的用电数据展示在平台上，并以图表的形式提供可视化的用电信息查询功能；运用数据库技术实时监测用电设备和线路运行状况，对异常状况及时告警，从而预防电气火灾；运用用电系统故障定位技术及时发现并精准定位用电故障点，自动生成故障报告，协助用户第一时间修复用电系统故障；运用电能质量监测技术实时分析和评估电能质量问题，并提供定制化的治理方案，协助用户获得优质电能；运用大数据技术和行业数学模型统计、分析并挖掘基础的用电数据，基于数据发掘节能潜力，从而提供能效优化方案。满足用电管理系统可视、安全、可靠、优质和经济的智慧用电模块需求。

3)、基于物联网实验室安全用电智能控制系统由执行装置与网机组成，技术参数分别为：

《1》执行装置技术参数

（1）极数：3P+N

（2）脱扣特性：C（5-10）In D（10-14）In

（3）额定电流：In 6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A

（4）额定电压：Ue AC 230V/400V

（5）额定频率f：50Hz

（6）额定短路分断能力：Icu10kA

（7）壳架等级额定电流：Inm63A

（8）缺相保护：设备防烧毁保护模式

（9）漏电保护：元器件损坏保护模式

（10）过载保护：电流过大防烧毁模式

（11）短路保护：碰线防烧毁模式

（12）挂锁保护：便于维修安全

（13）过温保护：可监测线路温度

（14）过欠压保护：防止造成人身事故和机械设备损坏

（15）漏电或触电时0.1秒断开

（16）故障指示灯，便于查看工作状态

★（17）挂锁功能，检修更方便

《2》网机技术参数

（1）内置STM32F103C8T6主控芯片

（2）外置8M无源晶振

（3）采用SP3485作为485通信芯片

（4）485防浪涌保护

（5）标准RS485接口，可直接串口设备

（6）智能型数据终端，便捷实现数据传输功能

★（7）提供强大的中心管理软件，方便设备管理

★（8）提供便捷的软件升级和固件更新服务

★（9）提供数据库数据备份，方便查看历史数据

（10）尺寸：89mm*67.5mm*20.5mm

（11）重量：70g

（12）电源：AC220V

（13）功耗：1.5W

（14）工作温度：-25℃- +70℃

（15）工作湿度：95%

（16）WiFi版至大下行传输速率：64kbps

（17）WiFi版至大上行传输速率：32kbps

三、实验内容：

   1、太阳能跟踪系统的设计实验

   2、太阳能光伏组件的安装实验

   3、太阳能逆变器、控制器的安装实验

   4、太阳能光伏电站现场参数的测量实验

   5、太阳能跟踪定位传感器的安装与测量实验

   6、组件支架结构安装与测量实验

   7、传动执行机构安装与测量实验

   8、跟踪控制器原理实验

四、安装要求：

   1、占地面积：5平方米

   2、运行面积：8平方米

五、主要设备清单：