太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有無(wú)枯竭、無(wú)公害、資源分配廣泛等優(yōu)點(diǎn)。在太陽(yáng)能路燈、太陽(yáng)能草坪燈、太陽(yáng)能庭院燈等以及通信和工業(yè)中應(yīng)用的微波中繼站、光纜通信系統(tǒng)、水文觀測(cè)系統(tǒng)、氣象和地震臺(tái)站等中得到了廣泛的應(yīng)用。幫助學(xué)生理解太陽(yáng)能光伏發(fā)電原理,學(xué)習(xí)工程應(yīng)用技能。
KH-401-I型 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)(二維自動(dòng)追蹤)
在當(dāng)今世界,電已經(jīng)成為人們?nèi)粘I钪凶畛S玫膭?dòng)力來(lái)源,人們對(duì)電的依賴也越來(lái)越強(qiáng),在遠(yuǎn)離電網(wǎng)的地區(qū),獨(dú)立供電系統(tǒng)就成為人們最需要的電源。部隊(duì)的邊防哨所、郵電通訊的中繼站、公里和鐵路的信號(hào)燈、地質(zhì)勘探和野外考察的工作站、偏遠(yuǎn)的農(nóng)牧民等。隨著人們生活水平的不斷提高和技術(shù)進(jìn)步,我們需要優(yōu)美舒適的生活環(huán)境,所以太陽(yáng)能-風(fēng)能等清潔能源是我們最好的選擇,這時(shí)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)就運(yùn)應(yīng)而生,其規(guī)模和應(yīng)用形式各異,系統(tǒng)規(guī)?缍群艽,小到0.3~2W的庭院燈,大到MW級(jí)的發(fā)電站。其應(yīng)用形式也多種多樣,盡管系統(tǒng)規(guī)模大小不一,但其組成結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。
技術(shù)指標(biāo)
輸入電壓:三相四線(或三相五線)~380V±10% 50Hz
工作環(huán)境:環(huán)境溫度-5℃~+40℃,相對(duì)濕度<85%(25℃),海拔<4000m
裝置容量:<1kVA
太陽(yáng)能電池板:20W×4,調(diào)節(jié)高度:300mm
模擬光源功率:1000W;連續(xù)運(yùn)行范圍:10°~170°;傾角調(diào)節(jié)范圍:40°~80°
跟蹤方式:雙軸,俯仰180°,旋轉(zhuǎn)360°;跟蹤精度:<±1.5°
設(shè)備組成
KH-401-I型光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)主要由光源模擬跟蹤裝置、光源模擬控制系統(tǒng)、光伏發(fā)電充放電管理系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變與負(fù)載系統(tǒng)、儀表測(cè)量監(jiān)控系統(tǒng)組成。KH-401-II型太陽(yáng)能發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu),各裝置和系統(tǒng)具有獨(dú)立的功能。參考圖片:
裝置配置
1. 光源模擬跟蹤裝置
光源模擬跟蹤裝置及控制系統(tǒng)由光源模擬跟蹤裝置和光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)組成,如圖1所示。該系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組件、模擬太陽(yáng)光燈、追日跟蹤傳感器、太陽(yáng)能板二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、減速箱、單片機(jī)或可編程序控制器等組成。
2. 光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)
光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)控制燈光來(lái)模擬太陽(yáng)光源(晨日太陽(yáng)、午日太陽(yáng)、夕日太陽(yáng))的運(yùn)行軌跡以及太陽(yáng)光的入射角度,太陽(yáng)能電池板上的模擬追日跟蹤傳感器采集模擬太陽(yáng)光照度信息及位置信息,控制兩維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),使太陽(yáng)能電池板始終正對(duì)著模擬太陽(yáng)光源,以提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率,可選擇手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。
3、光伏發(fā)電充放電管理系統(tǒng)
光伏發(fā)電充放電管理系統(tǒng)是將太陽(yáng)能電池板發(fā)出的電量提供給直流負(fù)載和蓄電池,或者輸送給逆變器使用。該系統(tǒng)具有溫度檢測(cè),充放電檢測(cè)、PWM脈寬調(diào)制、最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)功能以及過(guò)沖、過(guò)放等保護(hù)功能。
4、離網(wǎng)逆變器與負(fù)載系統(tǒng)
該系統(tǒng)將太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的直流電或蓄電池釋放的直流電通過(guò)逆變器SPWM調(diào)制轉(zhuǎn)化為單相220V交流電,供交流負(fù)載使用。系統(tǒng)具有輸入過(guò)、欠壓保護(hù),輸出過(guò)載、短路保護(hù),過(guò)熱保護(hù)等功能。具有逆變輸出的電壓幅度、頻率、功率因數(shù)、諧波檢測(cè)和調(diào)整功能。
5、儀表測(cè)量監(jiān)控系統(tǒng)
主要功能:
顯示充電電壓、充電電流、功率、運(yùn)行狀態(tài);
顯示蓄電池電壓、蓄電池放電電流、蓄電池放電功率、蓄電池運(yùn)行狀態(tài);
顯示負(fù)載電壓、負(fù)載電流、負(fù)載功率、負(fù)載狀態(tài);
顯示逆變電壓、電流、功率;
主要實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)一 太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用平臺(tái)通電調(diào)試
實(shí)驗(yàn)二 太陽(yáng)能電池組件和蓄電池的選擇
實(shí)驗(yàn)三 太陽(yáng)能電池板追日實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四 基于MCU的光伏電池組件最大功率跟蹤程序設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)五 太陽(yáng)能智能充電控制器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)六 逆變器參數(shù)計(jì)算與選型
實(shí)驗(yàn)七 逆變器與市電互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)八 市電代替太陽(yáng)能充電實(shí)驗(yàn)
太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)系列: