光伏發電教學實驗平臺

光伏發電教學演示實驗臺采用模塊化結構設計，各單元合理布局，電氣測試點均采用安全的香蕉插孔與實驗導線連接；模擬光源采用三盞獨立的大功率鹵鎢燈，分別模擬晨日、午日和夕日；四路單晶電池組件，可以模擬電池組件串并聯；跟蹤裝置采用雙軸二維跟蹤系統，既可手動跟蹤，也可自動傳感器跟蹤，使光伏組件正對光源輸出最大功率；環境采集模塊可以實時采集電池組件表面的光照強度、溫度及濕度，方便測試環境變化對光伏發電性能的影響。

儀表單元實時采集系統發用電信息，并傳遞給觸摸屏，進行綜合監測，此外配有遠程通訊接口，可將數據遠程傳遞給上位機，能對數據進行報表存儲和查詢；直流恒流恒壓電源模塊可方便提供穩定直流電源供系統實驗；平臺內集成了太陽能控制器、蓄電池、離網逆變器、并網逆變器以及交直流負載，既可以組成離網型獨立光伏發電系統，也可以組成并網型光伏發電系統，是模擬太陽能發電的綜合性實驗平臺。

系統參數

1）系統輔助電源：DC24V/2.5A；DC12V/2A；DC5V/2A。

2）太陽能電池組件：單晶組件，最大輸出功率10W，工作電壓17.2V，工作電流0.58A，數量4塊。

3）模擬光源：500W鹵鎢燈，分別模擬晨日、午日和夕日。

4）光伏跟蹤傳感器：采用四象限高精度光敏傳感器結構，6路模擬量信號輸出，輸出電壓0-5V。

5）太陽能跟蹤系統：采用雙軸二維跟蹤方式，水平270±5°，俯仰75±5°，精度±0.5°；DC24V直流同步電機驅動，額定轉速10rpm。

6）太陽能跟蹤控制單元：手動/自動模擬光源與光伏跟蹤控制采用單片機實時控制。

7）光照及溫濕度傳感器模塊：光照度0-20K(LUX)、精度1%，溫度-40-80℃、精度±0.5℃，濕度0-99.9%RH、精度±3%RH，隔離RS485信號輸出。

8）儀表顯示單元：直流電壓表DC0-50V；直流電流表DC0-5A；交流多功能表AC0-300V、AC0-2A；隔離RS485信號輸出。

9）蓄電池組：鉛酸電池12V/12AH。

10）太陽能控制器：DC12V/24V自動切換、額定電流DC10A、PWM(脈沖寬度調制)方式充電；具有充放電指示、電池狀態指示、溫度補償等功能；具有蓄電池反接、夜間防反沖、防雷、光伏限流、過充、過放、負載過載、短路等保護功能；具有光控/時控輸出模式控制功能。

11）離網逆變器：輸入電壓DC12V；輸出AC220V±10%、50HZ、300VA、純正弦波；輸入輸出采用高頻變壓器隔離；具有過欠壓關斷、過載、過溫等保護功能。

12）并網逆變器：輸入光伏電壓DC10.5-28V,最大功率因數0.99，輸出功率200W,輸出電壓范圍AC180-260V,輸出頻率范圍50HZ；具有孤島、短路、過載、過溫等保護功能。

13）直流阻性負載：直流LED指示燈，高亮度LED燈。

14）直流感性負載：直流風扇。

15）交流阻性負載：交流LED指示燈，高亮度LED照明燈。

16）交流感性負載：交流風扇。

17）直流恒流恒壓源：電壓DC0-30V可調，電流DC0-5A可調，帶電流電壓顯示，恒流恒壓狀態指示。

18）功率電阻模塊：0-2000歐連續可調,功率100W。

19）觸摸屏：采用電阻式觸摸屏；實時監測系統發電、用電與環境參數等信息；具有歷史曲線顯示；

20）通訊接口：采用RS232/RS485/以太網通訊方式，標準Modbus協議。

技術性能

1） 輸入電源：AC220V±10% 50HZ

2）工作環境：溫度-25℃～+55℃、相對濕度0…85%RH(25℃)、海拔<4000m

3）裝置容量：<1.8KVA

4）安全保護：帶電源指示，急停控制及漏電保護，安全符號國家標準

實驗內容

1）太陽能電池發電原理與特性曲線

2）太陽能電池組件串并聯輸出特性

3）光伏自動跟蹤與控制原理

4）離網光伏發電系統的組成

5）并網光伏發電系統的組成

6）蓄電池的充放電特性

7）太陽能控制器的原理與功能

8）離網逆變器的原理與功能

9）并網逆變器的原理與功能

10）觸摸屏軟件監控與編程

11）上位機軟件開發與通訊