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JD-SPV10太阳能机电综合实训系统
[名称]:JD-SPV10太阳能机电综合实训系统
[概述]:JD-SPV10太阳能机电综合实训系统 一、系统组成 光伏供电装置、光伏供电系统、逆变与负载系统、监控系统四个部分组成。 系统采用模块式结构,各装置和系统具有独立的功能,应用灵
[分类]:新能源发电
[参数]:
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JD-SPV10太阳能机电综合实训系统
 
一、系统组成
 
    光伏供电装置、光伏供电系统、逆变与负载系统、监控系统四个部分组成。
 
系统采用模块式结构,各装置和系统具有独立的功能,应用灵活,即可组合应用,也可独立工作运行。
 
二、技术参数
 
 1.光伏供电装置
 
   光伏供电装置主要由光伏电池组件、投射灯、光线传感器、光线传感器控制盒、水平方向和俯仰方向运动机构、摆杆、摆杆减速箱、摆杆支架、单相交流电动机、电容器、直流电动机、接近开关、微动开关、底座支架等设备与器件组成。
 
光伏供电装置
 
   设备尺寸:光伏供电装置1510×1010×1550mm、实训柜1000×800×2000mm;
 
 2.电池组件
 
Ø        功率:20W、误差:±5%、
 
Ø        输出电压:17.2V、
 
Ø        输出电流:1.17A、
 
Ø        开路电压:21.4V、
 
Ø        短路电流:1.27A、
 
Ø        工作环境温度:45℃±2℃、
 
Ø        尺寸:230×230×28mm;
 
3、光伏供电系统
 
1) 光伏供电系统的组成
 
光伏供电系统主要由光伏电源控制单元、光伏输出显示单元、触摸屏、光伏供电控制单元、DSP控制单元、接口单元、西门子S7-200PLC、继电器组、接线排、蓄电池组、可调电阻、断路器、12V开关电源、网孔架等组成。
 
2) 控制方式
 
光伏供电控制单元的追日功能有手动控制盒自动控制两个状态,可以进行手动或自动运行光伏电池组件双轴跟踪、灯状态、灯运动操作。
 
3) DSP控制单元和接口单元
 
蓄电池的充电过程及充电保护由DSP控制单元、接口单元及程序完成,蓄电池的放电保护由DSP控制单元、接口单元及继电器完成,当蓄电池放电电压低于规定值,DSP控制单元输出信号驱动继电器工作,继电器常闭触点断开,切断蓄电池的放电回路。
 
4) 蓄电池组
 
蓄电池组选用4节阀控密封式铅酸蓄电池,主要参数:
 
容量   12V 18Ah/20HR
 
重量   1.9kg
 
    尺寸   345mm×195mm×20mm
 
含漏电保护断路器,AC220V 和DC24V状态指示灯、电源插座;
 
4、逆变与负载系统
 
 (1) 逆变与负载系统的组成
 
逆变与负载系统主要由逆变电源控制单元、逆变输出显示单元、逆变器、逆变器参数检测模块、变频器、三相交流电机、发光管舞台灯光模块、警示灯、接线排、断路器、网孔架等组成。
 
  1) 逆变电源控制单元
 
逆变电源控制单元面板如图19所示,逆变电源控制单元主要由断路器、+24V开关电源、AC220V电源插座、指示灯、接线端子DT14和DT15等组成。
 
  2) 逆变输出显示单元
 
逆变输出显示单元主要由交流电流表、交流电压表、接线端子等组成。
 
  3) 逆变与负载系统主电路
 
逆变与负载系统主要由逆变器、交流调速系统、逆变器测试模块、发光管舞台灯光模块和警示灯组成。
 
逆变器的输入由光伏发电系统或蓄电池提供,逆变器输出单相220V、50Hz的交流电源。交流调速系统由变频器和三相交流电动机组成,逆变器的输出AC220V电源是变频器的输入电源,变频器将单相AC220V变换为三相AC220V供三相交流电动机使用。逆变电源控制单元的AC220V电源由逆变器提供,逆变电源控制单元输出的DC24V供发光管舞台灯光模块使用。逆变器测试模块用于检测逆变器的死区、基波、SPWM波形。
 
(2) 逆变器
 
逆变器是将低压直流电源变换成高压交流电源的装置,逆变器的种类很多, 各自的具体工作原理、工作过程不尽相同。本实训装置使用的逆变器由DC-DC升压PWM控制芯片单元、驱动+升压功率MOS管单元、升压变压器、SPWM芯片单元、高压驱动芯片单元、全桥逆变功率MOS管单元、LC滤波器组成。
 
(3)逆变与负载系统运行参数
 
Ø        逆变器输入电压:DC12V、
 
Ø        输入电压范围:DC9.5V-15.5V、
 
Ø        输出电压:AC220V±5%
 
Ø        额定输出电流:1.4A
 
Ø        输出频率:50Hz±0.5Hz
 
Ø        额定功率:300VA
 
Ø        输出波形:正弦波
 
Ø        波形失真:<5%
 
Ø        转换效率:>85%
 
Ø        实验模块:正弦波逆变器原理模块
 
5、监控系统
 
 (1) 监控系统组成
 
监控系统主要由一体机、键盘、鼠标、接线排、电源插座、通信线、微软操作系统软件、力控组态软件组成。
 
 (2) 监控系统功能
 
     1) 通信
 
监控系统与控制器、PLC、仪表进行通信。
 
     2) 界面
 
Ø        监控系统具有主界面,光伏供电系统界面,风力供电系统界面,逆变与负载系统界面,风光互补能量转换界面,分别显示各自的运行状态参数。
 
Ø        光伏供电系统界面设置相应的按钮,实现光伏电池方阵自动跟踪。
 
Ø        风力供电系统界面设置相应的按钮,实现风力发电机侧风偏航控制。
 
Ø        具有光伏发电采集报表和风力发电集报表,记录光伏输出电压、电流,风力发电机的输出电压、电流;逆变与负载系统的逆变输出电压、电流、功率等数据并打印数据报表。
 
三、 主要实验实训内容
 
1)、       离网型光伏发电系统规划;
 
2)、       根据功率要求,光伏电池组件的选择、安装和连接;
 
3)、       基于MCU的光伏电池组件最大功率跟踪程序设计;
 
4)、       蓄电池容量匹配计算与选型;
 
5)、       蓄电池充放电参数设置、保护参数设置;
 
6)、       逆变器参数设置;
 
7)、       监控系统组态及操作;
 
8)、       光伏供电系统的调试;
 
9)、       电能质量的监测、调试和分析。
 
10)、     并网发电实验

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