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光伏发电组装与建设实训,光伏发电实训设备

2024-08-16 16:50
光伏发电组装与建设实训是一种重要的教学实践活动,旨在帮助学生深入了解太阳能光伏发电技术的原理、系统组成、安装与调试过程,以及运行维护等关键环节。以下是对光伏发电组装与建设实训的详细解析:
一、实训目的
掌握光伏发电技术原理:通过实训,学生将深入理解光伏效应的基本原理,以及光伏电池如何将太阳能转化为电能的过程。
熟悉光伏系统组成:学生将全面了解太阳能光伏发电系统的各个组成部分,包括光伏电池板、控制器、逆变器、蓄电池以及跟踪系统等。
提升实践操作能力:通过亲手组装和调试光伏系统,学生的动手能力和解决实际问题的能力将得到显著提升。
增强安全意识:在实训过程中,学生将学习并遵守安全操作规程,增强安全意识,确保实训过程的安全进行。
二、实训内容
光伏发电组装与建设实训通常包括以下几个方面的内容:
光伏电池板的选择与安装
学习如何根据实际需求选择合适的光伏电池板。
掌握光伏电池板的安装方法和注意事项,包括固定方式、接线方法等。
控制器的选择与配置
了解控制器的功能和作用,学习如何选择适合的光伏控制器。
配置控制器参数,确保光伏系统能够稳定运行。
逆变器的安装与调试
学习逆变器的工作原理和安装方法。
进行逆变器的调试工作,确保逆变器能够将直流电转化为交流电,并满足并网要求。
蓄电池的选型与维护
了解蓄电池在光伏系统中的作用和选型原则。
学习蓄电池的维护方法,包括充电、放电、温度控制等。
跟踪系统的设计与实现
学习跟踪系统的工作原理和设计方法。
实现跟踪系统的安装与调试,确保光伏电池板能够始终面向太阳,提高发电效率。
系统整体调试与运行
完成光伏系统的整体组装后,进行系统的调试工作。
观察并记录系统的运行状态和性能参数,评估系统的发电效率和稳定性。
三、实训要求
安全操作:在进行实训前,学生必须接受安全教育培训,了解并遵守安全操作规程。在实训过程中,务必注意用电安全和机械安全,防止触电和机械伤害事故的发生。
细心认真:在进行光伏系统的组装和调试过程中,学生需要细心认真,确保每个步骤都按照要求进行。避免因疏忽大意导致设备损坏或实验失败。
团队合作:实训过程中鼓励学生团队合作,共同完成任务。通过团队合作,学生可以相互学习、交流经验,提高实训效果。
数据记录与分析:在实训过程中,学生需要详细记录各项实验数据,包括光照强度、输出电压、电流、功率等参数。实训结束后,对数据进行整理和分析,评估光伏系统的性能并撰写实训报告。
四、实训装置示例
以YUY-TYN21光伏发电组装与建设实训系统为例,该系统具有以下特点:
光伏组件:采用高效单晶硅制作,整体由白板玻璃、电池片、EVA、TPT层压而成,外加铝型材边框。具有明确的峰值功率、最大功率电压、电流等参数。
太阳能控制器:使用单片机和专用软件实现智能控制,具有12/24电压自动识别系统、串联式PWM充电控制方式等多种功能。同时配备多种保护功能和丰富的工作模式。
蓄电池:采用自放电率低、使用寿命长、深放电能力强、充电效率高的免维护胶体蓄电池。确保在独立光伏系统中能够稳定储存能量并供给负载。
实验内容:涵盖太阳能跟踪系统的设计、光伏组件的安装、逆变器和控制器的安装与调试等多个实验环节。旨在帮助学生全面了解光伏发电系统的组装与建设过程。
五、总结
光伏发电组装与建设实训是新能源技术教育与实践的重要环节。通过实训活动,学生可以深入了解太阳能光伏发电技术的原理和应用,掌握光伏系统的组成和安装调试方法,提高实践能力和安全意识。同时,实训活动还能够培养学生的创新意识和团队合作精神,为未来的科学研究和技术创新打下坚实的基础。


YUY-TYN21光伏发电组装与建设实训系统
一、主要功能
1、采用实际工业现场的传感器,执行结构以及跟踪系统;可以拓展安装更大功率的光伏组件进行光伏系统的安装设计。
2、实验装置可以自动跟踪太阳运转,使太阳光垂直照射到物体表面,保证跟踪架上产品获得最大太阳辐射能量,系统由底板、支架、减速电机,控制器, 电源等部分组成。
3、实验装置按照太阳运动轨迹方式运行,可实现全天 8 小时自动对太阳的实时追踪。
4、太阳能跟踪定位传感器在保证光照条件下实现对日高精度测量,并把太阳光方位信号转换成电信号,传输给跟踪控制器。
5、传动执行结构采用独特的机械结构设计,用两个小功率直流电机驱动控制实现水平方向 360°、俯视方向 180°旋转。
6、跟踪控制器采用高性能微处理器为主控 CPU,大容量数据存储器,工业控制标准设计,防震结构,适合在恶劣工业环境使用。
7、实验实训系统采用可移动台架结构,配有彩色铝合金雕刻电路图,示意图,配备有显示测量装置,显示日照指标,系统运行电压等。
8、实验装置独特的安装设计,便于学生自行动手安装调试自动跟踪系统。
9、支架采用工业铝型材设计制作,拆卸组装方便,底部附滚轮可推至室外教学。
10、增加系统停机时蓄电池电量自动测量功能。
二、技术参数
1、光伏组件
采用高效单晶硅制作,整体由白板玻璃、电池片、EVA、TPT层压而成,外加铝型材边框。
峰值功率:100W*4块
最大功率电压:17.5V
最大功率电流:5.52A
开路电压:22V
短路电流:5.62A
机械尺寸:1100*670*28mm
2.太阳能控制器
使用单片机和专用软件,实现智能控制,12/24电压自动识别系统。
采用串联式PWM充电控制方式,使充电回路的电压损失较原二极管充电方式降低一半,充电效率较非PWM高3-6%;过放恢复的提升充电,正常的直充,浮充自动控制方式有利于提高蓄电池寿命。
多种保护功能,包括蓄电池反接、蓄电池过、欠压保护、太阳能电池组件短路保护,具有自动恢的输出过流保护功能,输出短路保护功能。
具有丰富的工作模式,如光控,光控+延时,通用控制等模式。
浮充电温度补偿功能。
使用定制大屏幕LCD液晶显示器、充电、放电,光伏、蓄电池,负载各参数一目了然,一键式操作即可完成所有设置,方便直观。
3.蓄电池(胶体免维护)
采用自放电率低、使用寿命长、深放电能力强、充电效率高、工作温度范围宽的免维护胶体蓄电池。
在独立的光伏系统中,蓄电池的作用主要是储存能量,在晚上或多云等气候情况下,光伏阵列不能提供足够的能量时,蓄电池供给负载,保证系统的正常运行。
该系统所采用的蓄电池规格如下:
蓄电池电压:12V 一节
蓄电池容量:38Ah
外形尺寸:196*165*180mm
参考重量:12.6KG/节
3.1 放电特性
铅酸蓄电池具有的良好的放电特性,尤其是大电流放电的特性更为优越。电池放电的容量取决于放电电流,终止电压和放电时间。
不同放电率的放电性能和终止电压选择:
3.2 自放电特性
铅酸蓄电池储存时的自放电特性
3.3 充电特性
铅酸蓄电池要求采用限流恒压的充电方法进行充电。在环境度为25℃的条件下,最佳的浮充电压为13.6±0.1V 台X台数,充电开始时的电流应限制在0.25C10A的范围内。
恒压充电特性(25℃)如下图:
充电时间
在不同的环境温度下,适宜的电池充电恒压值可按下所示,找出整组电池的恒压浮充电压值(电池充电电压X电池组中的电池台数)。
电池浮充电电压与环境温度的关系
4.离网逆变器
纯正弦波输出(失真率<4%)
入输出完全隔离设计
能快速并行启动电容、电感负载
三色指示灯显示,输入电压,输出电压,负载水准和故障情形
负载控制风扇冷却
过压/欠压/短路/过载/超温保护
输入电压:10-16VDC
输出电压:110V/220VAC 可选
输出功率:1000W
5.并网逆变器:
并网逆变器具有DC-DC和DC-AC两级能量变换的结构。DC-DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点;DC-AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位,同时获得单位功率因数。
系统面板设有用来测量DC、AC相关参数的多个测试端口,可测量DC-DC电压电流变化和DC-AC逆变过程中的电压电流及曲线变化和波形对比。
6级功率搜索功能
在自动调整的过程中,会看到LOW灯不停的闪烁,功率会由0作为起点,向最大功率点加大输出功率,重启最多为6次,然后进入功率锁定状态,锁定时ST灯长亮。
在进行6级功率搜索程序时,所需的时间为10分钟。
宽电压输入(15-62VDC)
二级功率变压转换
高频双向并网,单向并网功能
高频直接调制,AC半波合成
双向并网方式:直接负载消耗,逆向传输AC电流
单向并网方式:直接负载消耗,禁止逆向传输AC电流 
多频率输出功能,可适用于50Hz/60Hz频率的AC交流电
频率范围:45Hz~63Hz
直接连接到太阳能电池板(不需要连接电池)
三、实验内容
1、太阳能跟踪系统的设计实验
2、太阳能光伏组件的安装实验
3、太阳能逆变器、控制器的安装实验
4、太阳能光伏电站现场参数的测量实验
5、太阳能跟踪定位传感器的安装与测量实验
6、组件支架结构安装与测量实验
7、传动执行机构安装与测量实验
8、跟踪控制器原理实验
 
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