室外光伏发电系统

室外光伏发电系统

光伏发电系统是一款集并网与离网功能于一体的教学实验系统，专为职业中专、大学、研究生及企业技工提供太阳能发电课题的研究与培训。通过该系统，用户可以深入了解太阳能光伏离、并网发电站的原理及工程实际应用技能。

一、产品概述

本系统作为教学实验平台，集成了室内温/湿度、方阵温度、太阳能辐射及太阳穿透率等测量系统，为用户提供了直观的操作体验。系统采用先进的32位数字化DSP技术，对蓄电池充放电进行全智能化控制，确保系统运行的稳定与高效。

二、主要设备技术参数

1. 并网参数

本系统并网技术条件为单相输出，额定功率达到3.5KW。最大光伏阵列输出功率为3.0KW，光伏阵列输出电压范围为180～350VDC。并网输出电压为Pv=180～260VAC，输出功率范围为100～3.1KW。安装面积适中，通讯方式支持RS-232/RS485，方便用户进行数据传输与监控。

2. 离网参数

离网部分的充电功率为1000W，采用PWM脉宽调制方式进行充电。充电最大电流为8.6A，具备过放保护、过放恢复及输出保护等功能。输出电压为0～220VAC，输出功率为1.0KW。此外，系统还具备蓄电池过充电、过放电、反接、负载过载、防雷、风机限流及自动刹车等多重保护功能，确保系统的安全稳定运行。

3. 电力蓄能单元

电力蓄能单元采用免维护胶体蓄电池，蓄电池组容量为12V/55Ah，共有10组。这种蓄电池具有长寿命、高能量密度等优点，为系统提供稳定的电力支持。

4. 逆变模块（机内）

逆变模块直流输入电压范围为90～130VDC，额定输出功率为1600W。输出电压为220VAC，频率范围为50Hz。工作效率高达85%，功率因数大于0.90，波形失真率低于5%。工作环境温度范围为-20℃～50℃，相对湿度小于90%（25℃）。该模块还具备极性反接、短路、过热、过载保护等功能，确保逆变过程的稳定与安全。

5. 控制单元

控制单元采用高性能智能控制器，具备Zigbee无线传输和RS232串口输出功能。温度传感器测量范围为-10℃～100℃，确保系统在各种环境下都能准确感知温度信息。

6. 光伏阵列汇流箱

光伏阵列汇流箱标称工作电压为600VDC，最大持续工作电压为1000VDC。具备高防雷性能，保护水平低，响应时间快。单只外形尺寸适中，方便安装与维护。

7. 显示单元

显示单元信号输入为单相，电压额定值为AC220V，电流额定值为AC 5A。具备过载保护、高绝缘性能及安全性能等特点。工作电压范围宽，适应不同电网环境。工作温度范围广泛，存贮环境要求低，确保显示单元的稳定运行。

二、教学研究与实训项目

1、基础实验

实验1、光伏摸块单元组成原理。

实验2、太阳能基本理论实验

实验3、太阳能发电基础理论及应用技术实验

实验4、太阳能发电控制技术实验

实验5、太阳能光电池能量转换组合原理。

实验6、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7、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8、逆变电源单元组成原理。
实验9、逆变电源MPPT的最大功率跟踪控制方法的实验。
实验10、逆变电源输出功率与光伏能量变换的实验。
实验11、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12、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13、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14、逆变电源直流输入欠电压控制实验。
实验15、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、单站监控项目实验
 ◆ 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
3、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
4、在上位软件里查看单站故障记录项目
 ◆ 设备编号1号机:
 a直流过压、直流欠压、直流过流
 b交流过压、交流欠压、交流过流
 c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）

三、 系统配置配表