本實(shí)驗(yàn)平臺主要用于研究太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能檢測方法、控制策略。實(shí)現(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)過程變量的全檢測,對影響系統(tǒng)電氣輸出特性的重要參數(shù)的監(jiān)控,與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸、界面顯示和歷史趨勢記錄。研究不同環(huán)境條件下系統(tǒng)輸出性能變化規(guī)律和控制方法,提高系統(tǒng)輸出性能。
產(chǎn)品簡介
詳細(xì)介紹
太陽能光伏發(fā)電全檢測型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)|太陽能技術(shù)及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置
一、教學(xué)-研究平臺設(shè)計(jì)的目的與功能
本實(shí)驗(yàn)平臺主要用于研究太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能檢測方法、控制策略。實(shí)現(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)過程變量的全檢測,對影響系統(tǒng)電氣輸出特性的重要參數(shù)的監(jiān)控,與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸、界面顯示和歷史趨勢記錄。研究不同環(huán)境條件下系統(tǒng)輸出性能變化規(guī)律和控制方法,提高系統(tǒng)輸出性能。
二、太陽能光伏發(fā)電全檢測型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)|太陽能技術(shù)及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置系統(tǒng)組成
太陽能全檢測型教學(xué)-研究平臺主要由光源、太陽能陣列、電力電子轉(zhuǎn)換單元、檢測與控制單元、蓄電池單元、負(fù)載實(shí)驗(yàn)單元、系統(tǒng)控制分析軟件五部分組成。
254 |
負(fù)載實(shí)驗(yàn)單元
|
蓄電池
|
+ |
- |
|
|
|
系統(tǒng)軟件 |
檢測與控制單元
|
模擬光源 |
太陽能光伏陣列 |
DC |
AC |
電力電子轉(zhuǎn)換單元 |
太陽能全檢測型教學(xué)-研究平臺BPTEP-S02-A系統(tǒng)組成示意圖
三、系統(tǒng)硬件配置
太陽能全檢測型教學(xué)-研究平臺BPTEP-S02-A系統(tǒng)硬件配置如下表所示:
| 組件名稱 | 組件規(guī)格 | 作用說明 |
發(fā) 電 單 元 | 太陽光模擬器 | 150W-500W氙燈 | 風(fēng)冷、光強(qiáng)調(diào)節(jié) |
太陽能陣列 | 20W-100W | 太陽能發(fā)電 | |
鉛酸蓄電池 | 20AH-200AH | 蓄電發(fā)電 | |
檢 測 控 制 單 元 | 光伏型太陽能控制器 |
| 路燈方式發(fā)電供電 |
戶用型太陽能控制器 |
| 隨用隨有方式發(fā)電供電 | |
數(shù)據(jù)接口 | Zigbee無線傳輸、RS232串口輸出 | 有線、無線方式與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸 | |
溫度傳感器 | -10℃-100℃ | 環(huán)境溫度信號檢測 | |
光強(qiáng)傳感器 | 12VDC電源 200-200000 lux 24VDC電源 0-1000W/m2 4-20mA/0-5V輸出 | 光照度/光輻射度檢測(可選) | |
轉(zhuǎn)換 單元 | DC/DC電源模塊 | 9V-18V輸入 5V/12V/24V輸出 | 顯示儀表供電 控制器供電 |
顯 示 單 元 | 電源輸出電流表 | 9V供電 0-20A (50A) 9V供電 0-20V (50V) 9V供電 0-125W(1000W) 9V供電
系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間累計(jì) |
控制過程關(guān)鍵參數(shù)顯示 |
電源輸出電壓表 | |||
電源輸出功率表 | |||
負(fù)載消耗電流表 | |||
負(fù)載消耗電壓表 | |||
負(fù)載消耗功率表 | |||
計(jì)時(shí)器 | |||
負(fù) 載 單 元 | 線性電阻負(fù)載 | 0.1Ω- 100Ω | 定電阻模式實(shí)驗(yàn) |
燈泡負(fù)載 | 0 W –21W | 定功率模式實(shí)驗(yàn) | |
演示負(fù)載 | 蜂鳴器、電機(jī)、交通燈 |
| |
外接負(fù)載 | 3.3V、5V、12V | 手機(jī)充電、玩具車電源 | |
電子負(fù)載 | 輸入:0-120V, 0-60A,0-300W | 定電流模式實(shí)驗(yàn) 定電壓模式實(shí)驗(yàn)(可選) 定功率模式實(shí)驗(yàn) |
四、系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
本實(shí)驗(yàn)平臺從太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出性能檢測、控制方面,將實(shí)驗(yàn)分為六個(gè)大類,教師可在此原則下,自行設(shè)計(jì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)。研究人員可根據(jù)自己的研究方向,在此基礎(chǔ)上自行開發(fā)專門實(shí)驗(yàn)。
1、 太陽能光伏系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
講述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本組成,感受系統(tǒng)的發(fā)電過程,了解系統(tǒng)的基本功能。
2、 太陽能光伏電池發(fā)電原理實(shí)驗(yàn)
了解太陽能光伏電池的基本解構(gòu)組成,掌握光伏電池的光電轉(zhuǎn)換原理,熟悉光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成,了解光伏電池發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)。
3、 太陽能控制器原理實(shí)驗(yàn)
了解太陽能控制器的硬件基本結(jié)構(gòu)組成,熟悉太陽能控制器的基本功能,學(xué)習(xí)蓄電池充電和放電控制原理,恒壓/恒流充電控制,負(fù)載輸出控制方法。了解光伏型控制器和戶用性控制器的區(qū)別,學(xué)習(xí)電力電子轉(zhuǎn)換的基本原理和在該型控制器中的實(shí)現(xiàn)過程。
4、 太陽能光伏發(fā)電直接負(fù)載實(shí)驗(yàn)
以可調(diào)線性阻抗作為直接負(fù)載開展實(shí)驗(yàn),掌握光伏陣列直接為負(fù)載供電的基本方法,認(rèn)識直接供電方式的特點(diǎn),通過調(diào)節(jié)負(fù)載電阻,觀察光伏陣列的電氣輸出特性,了解光伏輸出的V-I和P-I變化規(guī)律。
5、 太陽能光伏發(fā)電間接負(fù)載實(shí)驗(yàn)
進(jìn)一步了解太陽能控制器的原理和功能,以白熾燈、電機(jī)和其它外設(shè)為對象,了解適用于太陽能光伏供電的負(fù)載類型,加深理解電力電子轉(zhuǎn)換的意義和方法,并針對負(fù)載突然變化狀態(tài)下的電氣特性變化情況進(jìn)行研究。
6、 太陽能光伏發(fā)電負(fù)載實(shí)驗(yàn)
利用電子負(fù)載開展恒電流、恒電壓、恒功率和恒電阻實(shí)驗(yàn),了解不同輸出方式下,太陽能光伏陣列的輸出特性,并相互印證
7、 太陽能光伏發(fā)電的環(huán)溫影響實(shí)驗(yàn)
太陽能陣列的輸出性能受環(huán)境溫度和光強(qiáng)的影響,在室溫可調(diào)條件下(恒溫室)本實(shí)驗(yàn)研究不同環(huán)溫下太陽能陣列輸出性能V-I、P-I曲線的變化趨勢。
8、 太陽能光伏發(fā)電的光強(qiáng)影響實(shí)驗(yàn)
利用太陽能模擬器,調(diào)整光源強(qiáng)度,檢測光伏陣列感應(yīng)光強(qiáng)進(jìn)行變光強(qiáng)實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)的目的在于研究不同光強(qiáng)下太陽能陣列輸出性能V-I、P-I曲線的變化趨勢。
9、 太陽能光伏輸出特性建模仿真實(shí)驗(yàn)(拓展實(shí)驗(yàn))
根據(jù)變環(huán)溫和變光強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,參照自然環(huán)境下8小時(shí)觀測數(shù)據(jù)(9點(diǎn)-17點(diǎn)),建立包含環(huán)溫和光強(qiáng)的V-I特性模型,采用參數(shù)優(yōu)化方法,提高模型精度和可靠性,為實(shí)現(xiàn)太陽能zui大功率跟蹤提供輸出電壓設(shè)定值。
10、 太陽能光伏陣列尋日實(shí)驗(yàn)(拓展實(shí)驗(yàn))
該實(shí)驗(yàn)使用本公司提供的BPTEP-SGZ01型全自動太陽跟蹤系統(tǒng),采用傳感器檢測跟蹤方式,保證太陽光垂直照射光伏板,獲得zui大的太陽輻射能量(光強(qiáng))。觀察太陽運(yùn)行對太陽能光伏發(fā)電的影響規(guī)律。
全自動太陽跟蹤(尋日)系統(tǒng)基本技術(shù)指標(biāo)如下:
跟蹤精度:4小時(shí)小于2.5°;
支架zui大采光面積:1.2m×1.0m;
水平運(yùn)行角度:0-360°;
垂直調(diào)整角度:-45°-+45°;
傳動方式:電機(jī)、絲杠、齒輪;
電機(jī)功率:小于300W;
電源供電:220VAC/50Hz,平均功耗小于500W
五、系統(tǒng)控制分析軟件說明
控制軟件功能包括:
1、環(huán)境溫度、光照強(qiáng)度、負(fù)載消耗電流、電壓、功率等參數(shù)的顯示;
2、負(fù)載實(shí)驗(yàn)方式、控制器參數(shù)的設(shè)定;
3、不同環(huán)溫和光強(qiáng)條件下的太陽能陣列輸出性能檢測,V-I、P-I、P-V動態(tài)變化曲線顯示;
4、不同工作條件下,太陽能陣列性能曲線比較與評價(jià)。
可開展的實(shí)驗(yàn)界面包括:直接負(fù)載和戶用型控制器試驗(yàn)
(1) 負(fù)載試驗(yàn):可調(diào)節(jié)光強(qiáng)和線性阻抗開展實(shí)驗(yàn),掌握在不同工作條件下光伏陣列直接為負(fù)載供電的基本方法,認(rèn)識直接供電方式的特點(diǎn),通過調(diào)節(jié)光強(qiáng)和負(fù)載電阻,觀察光伏陣列的電氣輸出特性,并根據(jù)電腦界面上顯示和記錄的關(guān)鍵控制參數(shù),繪制出V-I和P-I曲線特性圖,從而能較好地了解輸出的V-I和P-I變化規(guī)律。
(2) 控制器試驗(yàn):通過戶用型控制器給蓄電池充電,熟悉控制器的組成和原理,了解控制器在太陽能系統(tǒng)中的作用;通過調(diào)節(jié)光強(qiáng),觀察控制器工作狀態(tài),體會zui大功率跟蹤的意義;通過電腦界面上顯示和記錄的數(shù)據(jù),對戶用型控制器的工作狀態(tài)和性能做出評價(jià)。
SOLAREX MSX-60太陽能電池陣列標(biāo)準(zhǔn)條件下(光強(qiáng)1000W/m2,環(huán)溫25℃)技術(shù)參數(shù):
開路電壓 | 短路電流 | zui大功率 | zui大功率點(diǎn)電壓 | zui大功率點(diǎn)電流 |
21.0V | 3.74A | 59.9W | 17.1V | 3.5A |
標(biāo)準(zhǔn)條件下SOLAREX MSX-60太陽能電池陣列的V-I、P-V性能曲線
環(huán)溫恒定,不同光強(qiáng)下SOLAREX MSX-60太陽能電池陣列V-I特性曲線
太陽能技術(shù)及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置系列產(chǎn)品
太陽能光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)成套系統(tǒng)(帶自動跟蹤)|太陽能技術(shù)及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置 | BPT-28 | |
太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)臺|太陽能技術(shù)及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置 | BPP-PV23 | |
太陽能光伏電池材料性能測試儀|太陽能技術(shù)及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置 | BPP-FL32 | |
基礎(chǔ)型太陽能教儀系統(tǒng)|太陽能技術(shù)及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置 | BPP-GF02B | |
太陽輻射標(biāo)準(zhǔn)觀測站|太陽能技術(shù)及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置 | BPP-TYN02 | |
太陽能光熱教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺|太陽能技術(shù)及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置 | BPP-T08型 | |
太陽能光伏電源發(fā)電系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置|太陽能技術(shù)及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置 | BPP-TL30A | |
太陽能光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置|太陽能技術(shù)及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置 | BPP-PV02 | |
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太陽能光電教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱|太陽能技術(shù)及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置 | BPP-T20A | |
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太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置|太陽能技術(shù)及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置 | BPP-PV18 | |
太陽能光熱利用系統(tǒng)演示測量實(shí)驗(yàn)臺|太陽能技術(shù)及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置 | BPP-JX07 | |
太陽能發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺|太陽能技術(shù)及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)裝置 | BPP-ST02 | |
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BPTEP-SOLAR-R | ||
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