BPT01型 太阳能光伏并网发电教学实验台

1、系统实训应用范围：主要提供于职高、大学、研究生、企业技工以太阳能发电为主课题的研究和培训。

2、教学及研究实训项目

2、1、 光伏能量变换实验

实验1、光伏阵列单元组成原理。

实验2、太阳能光电池能量转换组合原理。

实验3、阵列电子最大功率跟踪器原理。

实验4、阵列汇流与防雷接地原理。

实验5、阵列结构件、防腐安装原理。                         

实验6、最大功率跟踪器与光伏转换提效实验。     

实验7、在不同天气和日照强度下光波对光伏转换效率的影响实验。

实验8、在不同季节太阳运轨变换下对光伏能量转换的影响实验。

实验9、在不同季节环境温度变换下对光伏能量转换的影响实验。

实验10、阵列低、中、高通过开关组合后能量变换实验。

实验11、光感仪和风速传感仪各自作用实效实验。

2、2、同步逆变电源实验

实验1、逆变电源单元组成原理。

实验2、逆变电源MPPT的最大功率跟踪控制方法的实验。

实验3、逆变电源输出功率与光伏能量变换的实验。

实验4、MPPT与电子跟踪器有效结合和分离控制方面的比较实验。

实验5、晴天，多云，阴雨天情况下逆变电源输出交流电的波形、谐波含有率、功率因素的比较实验。

实验6、逆变器并入的电网供电中断，逆变器应在2s内停止向电网供电，同时发出警示信号的防孤岛效应保护试验。

实验7、逆变电源直流输入欠电压控制实验。

实验8、输入电压为额定值，负荷满载时距离设备水平位置1m处，的噪声测试实验。

2、3、光伏并网发电系统软件实验

实验1、在上位软件里查看单站监控项目：

◆ 直流电压VDC、直流电流A、输入功率KW

◆ 交流电压VDC、交流电流A、输出功率KW

◆ 日发电量KWh、日运行时数h min、总发电量KWh、总运行时数h、 Co2减排量Kg

◆ 系统运行状态 正常/不正常

◆ 系统运行温度 正常/不正常

◆ 系统监控PC机状态正常/不正常

◆ 系统功率测试曲线

实验2、在上位软件里查看单站电量记录项目：

◆ 设备编号1号机:

日发电度数、日运行时数 h min、总发电量度数、总运行时数h

实验3、在上位软件里查看单站故障记录项目：

◆ 设备编号1号机:

直流过压、直流欠压、直流过流

交流过压、交流欠压、交流过流

系统过载、频率异常、孤岛保护、ADC异常（快速检测并网电压，电流）、IPM故障、过流保护、过温保护、温度异常、DSP异常（数字信号处理器，将模拟信号转为数字信号）

3、运行技术条件（单相输出）

◆ 光伏阵列输出电压180～400VDC
◆ 并网输出电压180～260VAC
◆ 并网频率范围47.8～51.2Hz  
◆ 效率94.5%                 

◆ 功率因数>0.99

◆ 最大功率跟踪200～400VDC

◆ 工作环境：温度-20℃～50℃  
◆ 相对湿度﹤90﹪（25℃）                          

◆ 保护功能： 防雷、极性反接、短路、漏电、过热、孤岛效应、过载保护、电网过欠压、电网过欠频保护、接地故障保护等。

3、系统单元组成

3、1、光伏阵列单元： 在院区修建约8平方米的平台，安装支架，铺设总峰值功率为0.6～1kW的光伏阵列。 在条件允许的情况下，光伏阵列可选用三种不同类型的太阳能电池进行实验（单晶硅、多晶硅、非晶硅）。

3、2、逆变控制单元：系统根据实验的需要，通过开关单元的开和关，最多可以实现 3台不同型号和产地的并网逆变器同时运行，配备 同时并网通道，可满足对比实验和各种数据采集的需要。

3、3、开关控制单元：所有系统内外单元的引线经隔离开关接至各自的跳线端子上，在实验过程中，一旦发生漏电、短路、过流、过热情况，开关自动断开电源，起到保护仪器仪表和人身的安全。

3、4、方阵连接单元：示意接线面板上,最小单元的引线经隔离开关接至各自的跳线端子，根据实验的需要，可以用跳线自由地组合成不同开路电压200～400VDC ，峰值功率500～1000W的系统。                             

3、5、显示单元：方阵电压、电流。逆向交流电压、电流、频率、功率、无功。正向交流电压、电流、频率。设备工作温度、电池方阵温度、实验室温度和湿度、实验记时时钟、逆向电量计量、正向电量计量。

3、6、并网监控单元： 监控装置包括监控主机、监控软件和显示设备。本系统采用高性能工业控制PC机作为系统的监控主机，配置光伏并网系统多机版监控软件，采用RS485通讯方式，可以实时获取所有并网逆变器的运行参数和工作数据。

3、7、 监控软件

◆ 监控主机同时提供对外的数据接口，即用户可以通过网络方式，异地实时查看整个电源系统的实时运行数据以及历史数据和故障数据。

◆ 可每隔5分钟存储一次电站实验所有运行数据，包括实时存储环境数据、故障数据等参数。

◆ 可连续存储20年以上的电站实验所有的运行数据和故障纪录。

一、产品概述

本产品是集成于光伏并网发电为一体的教学实训台。可完成光伏发电站、同步并网电源的实验及教学演示。帮助学生理解太阳能并网发电系统的原理，学习工程实际应用技能。

1、产品特点

◆ 系统集成了室内温/湿度，方阵温度，光照度，风速等测量系统，让使用者操作起来更直观。

◆ 系统采用32位数字化DSP技术对并网电源，采用全智能化方式控制。

◆ 系统主板控制方面采用了美国的单片机，MPPT控制。根据当地的格林威治时间、经度、纬度等，可编程逻辑控制器PLC 自动计算太阳在天球坐标系的轨迹，得出任意时刻太阳的高度角和方位角，然后计算最佳旋转角度控制线性推杆的伸缩来驱动电池板东西翻转动作以追踪太阳。适时电子追踪光伏阵列的最大输出功率。

◆ 系统并网同步电源，采用原装日本三菱智能功率IGBT模块（IPM）组装，同时具有电网侧高功率因数和正弦波电流。

◆ 系统面板上采用直观的数字表和液晶显示，让用户了解当前系统工作状态。

◆ 光伏并网发电系统，可以让实训学生自行拆装移动，使用简便、无噪音、无污染。

◆ 2、技术参数

3、储存及工作环境

◆ 远离阳光直射（操作台避免用于户外）。

◆ 远离周围无任何腐蚀物质、油雾、盐水、淋雨和潮湿。

◆ 远离空气中的尘埃或金属粉末。

◆ 远离机械冲击、剧烈震动。

◆ 远离电磁噪声（如：电焊机、大功率设备）。

◆ 远离放射性材料、易燃物品。

◆ 正常工作时的温度范围：－10℃～40℃。

二、安装要求

 1、系统配置配件数量

                                      装箱清单表

2、光伏并网教学系统配套外观

      汇流箱、太阳能电池方阵、自动跟踪支架、光伏并网发电教学实训系统主机台等，组成。

   PLC控制箱           自动跟踪方阵支架             光伏并网发电系统实训台

3、太阳能电池方阵跟踪支架

◆ 1000瓦的太阳能电池组件以串联方式安装在跟踪支架上。

◆ 太阳能电池方阵安装方向正面应面向南方，可根据不同的地区时间段调节倾角，常规33度～ 45度，调节好后将调节螺丝紧固。

◆ 太阳能电池组件单体组合成方阵时，需按系统配线要求串联。  

◆ 太阳能电池方阵跟踪支架控制系统与操作实验台连接时，请按配线说明要求连接。

◆ 太阳能电池组件表面为钢化玻璃，切勿用铁物冲击。

◆ 跟踪支架基础应固定在浇筑的混凝土基础上，抗风等级须达到10级以上。

系统配置清单