5KW太阳能光伏并网发电教学系统

5KW太阳能光伏并网发电教学系统

一、系统简述

分布式并网光伏电教学系统，集光伏组件方阵及其支撑、直流汇流、防雷、并网逆变、交流配电、监控及其连接线缆等核心部件于一体。在日照充足的白天，屋顶光伏组件产生的直流电经逆变器转换为与电网同频同相的交流电，为负载供电；而在夜晚或日照不足时，系统则待机，负载电力全由电网提供。同时，借助系统监控软件或远程通讯数据采集器，用户能实时掌握电站状态与故障信息，实现远程监控与管理。

二、系统特性详解

1. 一站式服务：系统提供全方位、一站式的交钥匙服务，让用户无忧安装与使用。

2. 性价比之选：采用质量可靠且价格实惠的设备与材料，确保电站性能优越且经济实惠。

3. 安全保障：选用带隔离变压器的并网逆变器，实现直流与交流侧的电气隔离，确保电网与人员安全。

4. 灵活监控：支持多种监控方式，创新性地融合物联网技术，让用户随时随地通过手机、平板或联网电脑掌握电站信息。

5. 绿色环保：分布式并网光伏电站具备环保、无污染、就地消纳、损耗小等显著优势。

6. 并网方式多样：根据实际需求，灵活选择“自发自用；自发自用、余电上网；全部上网”三种并网方式，并网流程简便。

三、核心组件参数概览

太阳能电池组件：

• 型号：YL250P-29b多晶

• 最大功率：250W

• 开路电压：38.4V

• 短路电流：8.81A

• 最大功率点工作电压：29.9V

• 最大功率点工作电流：8.36A

• 转化效率：17.12%

此外，组件还具备优异的抗冰雹能力、温度范围系数以及最大表面负荷，确保其在各种恶劣环境下均能稳定运行。

接线盒与连接器：

• 接线盒配备6个旁路二极管，绝缘材料为PPO，防水等级达IP65。

• 连接器常规额定电流30A，耐电压DC1000V，接触电阻小于2mΩ，绝缘电阻大于500MΩ。

• 锁紧系统同样为嵌入式设计，确保电缆连接的稳固与安全。

电缆及其他参数：

• 电缆长度450mm，规格1×4mm²，颜色为红、黑。

• 系统还具备宽泛的温度范围系数和抗冰雹系数，确保在各种气候条件下均能正常运行。

5.2 光伏并网逆变器参数详解

一、直流侧关键参数

1. 最大输入功率：本逆变器支持最大输入功率为3000W，具备两路输入，充分满足大型光伏方阵的接入需求。

2. PV短路电流：在PV组件短路情况下，每路输入的最大电流为12A，确保了设备在异常状态下的安全性。

3. 最大输入电流：逆变器能够承受的最大输入电流为16A，保证了高电流输入下的稳定运行。

4. 满载MPP电压范围：在满载运行时，MPP电压的范围为180-450V，确保逆变器在不同光照条件下都能高效工作。

5. 最大输入电压与最小输入电压：逆变器的最大输入电压限制为500V，最小输入电压为150V，这一范围适应于大多数光伏组件的输出特性。

6. 启动电压：逆变器启动所需的最低电压为170V，确保在光照条件满足时能够顺利启动。

7. 最大功率跟踪数：逆变器具备1个最大功率跟踪点，能够实时跟踪光伏方阵的最大功率点，实现最大功率输出。

8. 防逆流功能：逆变器配备防逆流功能，并配套有防逆流传感器，有效防止电能逆流，保障电网安全。

二、交流侧重要参数

1. 额定交流功率：逆变器的额定交流功率为3000W，满足大多数家庭和工业用电需求。

2. 最大输出电流：在最大负荷下，逆变器的输出电流可达14.4A，保证电力供应的稳定性。

3. 连接方式：逆变器采用单相连接方式，与大多数家庭和工业电网兼容。

4. 额定输出电压与输出电压范围：逆变器的额定输出电压为220Vac或230Vac（根据电网匹配），输出电压范围在185v-276v之间，确保输出电压的稳定性和适应性。

5. 额定输出频率：逆变器支持50Hz或60Hz的额定输出频率，适应不同地区的电网标准。

6. 总电流波形畸变率：逆变器输出的总电流波形畸变率小于3%，保证输出电流的质量。

7. 功率因数：逆变器的功率因数大于或等于0.99，表明其输出电能的高效性。

8. 最大功率跟踪效率：逆变器的最大功率跟踪效率高达99.9%，确保光伏方阵的能量被充分利用。

三、参考标准与安全防护

1. 安规标准：逆变器符合EN 62109和AS/NZS 3100等安规标准，确保设备的安全性。

2. 电磁兼容标准：逆变器满足EN 61000-6系列电磁兼容标准，减少电磁干扰对电网和周边设备的影响。

3. 并网标准：逆变器符合VDE 0126-1-1、RD1699等多项并网标准，确保与电网的兼容性和稳定性。

4. 防护等级：逆变器的防护等级为IP65，具备较高的防水防尘能力，适应各种恶劣环境。

四、支架与安装

1. 支架设计：系统支架设计容量为5KW，采用标准工程件如镀锌方钢和镀锌C型钢，结构稳固美观。

2. 安装方式：20块250Wp的太阳能光伏组件以40度斜面固定于C型钢架上，形成紧凑而稳定的方阵结构。

3. 占地面积：方阵安装在楼顶或地面，占地面积约32平方米，充分利用空间资源。

五、电缆规格与光电联接

1. 电缆规格：采用阻燃电力电缆，规格为4mm²，颜色为黑色和红色，专为光伏系统设计，保证电能传输的安全性。

2. 光电联接方式：20块250W的太阳能组件采用特定的联接方式，每10块组件串联成一组，共分为两组，然后输送至室内实验台进行后续的电能处理和监控。这种联接方式既确保了电能的高效传输，又方便了后续的维护和管理。