HYGF-2型光伏發(fā)電實訓系統(tǒng)

一、設備組成
“光伏發(fā)電實訓系統(tǒng)”主要由光伏跟蹤裝置控制裝置（含控制器、逆變器、負載、儀表等）、監(jiān)控系統(tǒng)組成。HYGF-2型光伏發(fā)電實訓系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，各裝置和系統(tǒng)具有獨立的功能。

二、各單元介紹
1、光伏跟蹤裝置
(1)、光伏跟蹤裝置的組成
光伏供電裝置主要由光伏電池組件、投射燈、光線傳感器、光線傳感器控制盒、水平方向和俯仰方向運動機構(gòu)、擺桿、擺桿減速箱、投燈支架、微動開關(guān)、底座支架等設備與器件組成.
4塊光伏電池組件并聯(lián)組成光伏電池方陣，光線傳感器安裝在光伏電池方陣中央。3盞300W的投射燈安裝在支架上，模擬早、中、晚三個時段。水平和俯仰方向運動機構(gòu)由水平運動減速箱、俯仰運動減速箱、直流電動機、接近開關(guān)和微動開關(guān)組成。直流電動機旋轉(zhuǎn)時，水平運動減速箱驅(qū)動光伏電池方陣作向東方向或向西方向的水平移動、俯仰運動減速箱驅(qū)動光伏電池方陣作向北方向或向南方向的俯仰移動，接近開關(guān)和微動開關(guān)用于光伏電池方陣位置的限位和保護
(2)、光伏電池組件
光伏電池組件的主要參數(shù)為：
額定功率 20W
開路電壓：43.74 V（并聯(lián)），4*35.50V（串聯(lián)）
短路電流：4*0.62A（并聯(lián)），0.56A（串聯(lián)）
3、控制裝置
（1） 實驗實訓臺
實驗實訓臺采用鋁合金設計，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅固，造形美觀大方；設有吊柜，用于放置工具、存放掛箱及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。
（2）電源控制屏
電源控制屏提供單相220V交流電源和380V交流電源、1路0-30V直流穩(wěn)壓電源（1A）、鉛酸蓄電池（蓄電池組選用2節(jié)閥控密封式鉛酸蓄電池，主要參數(shù)：容量 12V 12Ah）、900Ω×2/0.41A的雙層瓷盤可調(diào)電阻。光源控制模塊（控制早、中、晚的光源）。
（3）網(wǎng)孔板及安裝模塊
提供網(wǎng)孔板、直流儀表模塊（電壓表、電流表、具有通信接口）、交流儀表模塊（電壓表、電流表、功率表三合一、具有通信接口）、光照計、直流負載（警示燈、節(jié)能燈）、交流負載（白熾燈、風機）、觸摸屏、離網(wǎng)逆變器、并網(wǎng)逆變器、并離網(wǎng)逆變器實訓模塊、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控實訓系統(tǒng)、風光互補控制器。
1）直流儀表參數(shù)如下：
具有通信接口、具有手動自動量程、工業(yè)級柜裝、精度：不低于5位，1000V檔位顯示格式：999.99（帶2個小數(shù)點），顯示單位：V；100V檔位顯示：99.999（帶3個小數(shù)點），顯示單位：V；10V檔位顯示：9.9999（帶4個小數(shù)點），顯示單位：V；5A檔位：4999.9（帶1個小數(shù)點），顯示單位：mA；1000mA檔位：999.99(帶2個小數(shù)點)，顯示單位：mA；100mA檔位：99.999(帶3個小數(shù)點)，顯示單位：mA。
2）交流儀表參數(shù)
由24位專用DSP、16位高精度AD轉(zhuǎn)換器和高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。軟件上采用RTOS設計思路，同時配有PC監(jiān)控軟件來加強分析能力。能測量電路的功率、功率因數(shù)。功率測量精度為1.0級，功率因數(shù)測量范圍0.3～1.0，電壓電流量程為450V和5A。
3）觸摸屏
采用昆侖通態(tài)7寸彩色觸摸屏TPC7062KX，帶通信線與開發(fā)環(huán)境。
4）可編程控制系統(tǒng)
采用兼容西門子可編程控制器CPU224，配下載線與開發(fā)環(huán)境。
5）并網(wǎng)逆變器
采用GTI系列并網(wǎng)逆變器，DC輸入電壓：Vpv 10.5V-28VDC，帶反極性保護，交流180-260V輸出，頻率45—53HZ。
6）離網(wǎng)逆變器
采用APS系列離網(wǎng)逆變器，DC輸入電壓：Vpv 24VDC，帶限流保護，交流220V輸出，頻率50HZ。
7）光伏控制器：采用專業(yè)MCU微處理器控制，真正實現(xiàn)充電、放電的智能化控制；采用低損耗、長壽命的MOSFET作為控制器的主要開關(guān)器件；
8)負載系統(tǒng)的組成
設備配置有直流負載（警示燈、節(jié)能燈）和交流220V負載（白熾燈、風機）
（4）并離網(wǎng)逆變器實訓模塊
采用DSP2812控制，能完成編程基礎(chǔ)實驗，離網(wǎng)逆變器實驗，并網(wǎng)逆變器、各種保護實驗等，提供源代碼。
（5）物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控實訓系統(tǒng)
采用ZIGBEE協(xié)議，能對實訓平臺的溫度與濕度進行實時監(jiān)控，并實時與系統(tǒng)無線智能網(wǎng)關(guān)（7寸觸摸屏，采用ARM11設計，WINCE系統(tǒng)）通信，智能網(wǎng)關(guān)能實時顯示當前的數(shù)據(jù)。
(6)監(jiān)控系統(tǒng)
1)監(jiān)控系統(tǒng)組成
監(jiān)控系統(tǒng)主要由主機、鍵盤、鼠標、接線排、電源插座、通信線、微軟操作系統(tǒng)軟件、組態(tài)軟件組成。
2)監(jiān)控系統(tǒng)功能
1)、通信
觸摸屏、PLC之間進行通信，監(jiān)控自動跟蹤過程和主機與PLC、儀表等之間進行通信。
三、設備整體情況
1）采用發(fā)光（光譜）接近太陽光的燈來模擬太陽光。使得實訓項目隨時都可以進行。從而不需要受天氣變化的限制。
2）強調(diào)工程實用性，采用電池板（80W）、智能控制器、蓄電池、要求均與現(xiàn)場應用中一樣，使學生深刻理解太陽能光伏發(fā)電的現(xiàn)場應用。
3）各個部分是完全獨立的，學生在實訓過程中可根據(jù)自己對太陽能光伏發(fā)電應用的理解自己動手連接。
4）采用標準工業(yè)用電池板，可置于戶內(nèi)和戶外，角度可以調(diào)節(jié)。
5）提供多種模擬應用實訓：太陽能路燈、太陽能警示燈和逆變器等。
6）太陽能電板能雙軸自動跟蹤追光系統(tǒng)。
7）風力發(fā)電機需帶變頻調(diào)速系統(tǒng)，與風機整合在一起，可360度旋轉(zhuǎn)。
8）整體尺寸：1280mm*550mm*1670mm，網(wǎng)孔板不小于1200mm*600mm
9)帶吊柜用于防置實訓器材。
四、實驗實訓項目
基礎(chǔ)實驗
1、太陽能電池發(fā)電原理實驗
2、太陽能電池板能量轉(zhuǎn)換實驗
3、環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗
4、太陽能電池組件和蓄電池的選擇
5、太陽能電池自動追光系統(tǒng)實驗
6、控制器工作原理實驗
7、控制器充放電保護實驗
8、太陽能路燈實驗
9、太陽能警示燈實驗
10、離網(wǎng)逆變器逆變實驗
11、并網(wǎng)逆變器逆變實驗
1).太陽能光伏逆變器實驗系列
1．DSP2812的PWM編程實驗
2.并離網(wǎng)逆變電源的原理
3.逆變電源的接線實訓
4.離網(wǎng)逆變器實驗
5.并網(wǎng)逆變器實驗
2)可編程控制器系統(tǒng)實訓
1.基本指令練習
2.組態(tài)通信測試
3.系統(tǒng)跟蹤軟件測試