FCGF-5分布式光伏發(fā)電綜合實訓(xùn)系統(tǒng)

分布式光伏裝調(diào)實訓(xùn)平臺由供能模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、集中控制模塊、環(huán)境感知模塊、 通訊模塊、智能離網(wǎng)微逆變模塊、負(fù)載模塊等設(shè)備組成?？蓾M足多種光伏發(fā)電模式的教學(xué)展現(xiàn)，滿足分布式光伏發(fā)電、離網(wǎng)光伏發(fā)電、離并網(wǎng)混合發(fā)電系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、控制等實訓(xùn)內(nèi)容要求。

分布式光伏并網(wǎng)隔離系統(tǒng)由并網(wǎng)逆變器、隔離變壓器組成。系統(tǒng)發(fā)電后通過并網(wǎng)隔離系 統(tǒng)轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)。隔離變壓器，通過隔離原副邊繞線圈各自電流，實現(xiàn)與市電外網(wǎng)隔離。另外，利用其鐵芯高頻損耗大的特點，實現(xiàn)抑制高頻雜波傳入控制回路。

一、供能模塊：

采用光伏組件、可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、蓄電池為設(shè)備供電

◆ 光伏供電：光伏組件沿著太陽的運行軌跡追隨太陽,構(gòu)成一個閉路反饋系統(tǒng),實現(xiàn)自動跟蹤。系統(tǒng)不需設(shè)定基準(zhǔn)位置,傳感器永不迷失方向。

1)組件功率：20W；

2)誤差：±5%；

3)峰值功率電壓：17.5V；

4)峰值功率電流：1.11A；

5)短路電流：1.24V；

6)開路電壓：21.5V

7)數(shù)量：4塊。

◆ 可調(diào)直流穩(wěn)壓電源：高頻調(diào)制技術(shù)，將開關(guān)電源的電壓和電流展寬，實現(xiàn)了電壓0~100V和電流0~10A的大范圍調(diào)節(jié)。通過對直流穩(wěn)壓電源的調(diào)節(jié)輸出不同的電壓，實現(xiàn)對智能離網(wǎng)微逆變系統(tǒng)和并網(wǎng)逆變器供電。

1)額定功率：1000W；

2)輸入電壓：AC220V±10%；

◆ 蓄電池：在離網(wǎng)系統(tǒng)中進(jìn)行能源補償。

1)額定電壓：12V；

2)額定容量：18AH(20RH)；

3)數(shù)量：2個；

二、數(shù)據(jù)采集模塊：

高精度直/交流電壓電流多功能組合表，和電子式多功能電能表。提供實時數(shù)據(jù)顯示，本地數(shù)據(jù)查詢，電流變比可編程設(shè)置，支持RS-485通訊，Modbus-RTU協(xié)議。

◆交流電壓電流多功能組合表

1)Rs485通訊接口，物理層隔離，Modbus-RTU協(xié)議；

2）波特率：1200-9600；

3）輸入電壓：0-450V

4）輸入電流：0-5A

5）工作電壓：DC24V

6）測量精度：0.5級

7）數(shù)量：2只。

◆直流電壓電流多功能組合表

1)Rs485通訊接口，物理層隔離，Modbus-RTU協(xié)議；

2）波特率：1200-9600；

3）輸入電壓：量程 0-220V；

4）輸入電流：量程 0-5A；

5）工作電壓：DC24V

6）測量精度：0.5級

7）數(shù)量：2只。

◆單相電子式多功能電能表

1）工作電壓范圍：AC220V±20%；

2）參比頻率：50Hz；

3）輸入電流：1.5（6）A, 5（20）A, 10（40）A,20（80）A,

4）通訊：MODBUS-RTU RS485；

5）精度：1.0；

6）功耗：<5VA；

數(shù)量1只。

◆雙向電能表

1）工作電壓范圍：AC220V±20%；

2）參比頻率：50Hz；

3）基本電流：10A；

4）最大電流：60A；

5）啟動電流：40mA；

6）通訊：MODBUS-RTU RS485；

7）精度：1.0；

8）功耗：<2VA；

數(shù)量1只。

三、集中控制模塊：

集中控制模塊實現(xiàn)對光伏直流系統(tǒng)、光伏離網(wǎng)交流系統(tǒng)、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的控制，由PLC、光伏控制器、開關(guān)按鈕盤、繼電器、接觸器等部件構(gòu)成。

◆PLC

在分布式光伏工程實訓(xùn)系統(tǒng)中，通過 PLC 和開關(guān)按鈕盤聯(lián)合使用來實現(xiàn)對繼電器或接觸

器的控制，從而實現(xiàn)對整個光伏系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、快速的邏輯控制。

技術(shù)指標(biāo)：

1)繼電器輸出， 32 輸入/32 輸出；

2)額定電壓：AC100~240V；

3)電壓允許范圍:AC85~264V；

4)額定頻率：50/60Hz；

5)允許瞬時掉電時間：l0ms以下；

6)電源保險絲：250 3.15A 計時延時保險絲250V 5A 計時延時保險絲125V 3.15A 計時延時保險絲；

7)沖擊電流：最大30A 5ms以下/AC100V、最大60A 5ms以下/AC200。

◆光伏控制器

光伏控制器是用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，控制太陽能電池方陣對蓄電池充電以及蓄電池給后端負(fù)載供電的自動控制設(shè)備。光伏控制器分為光伏輸入端，蓄電池輸入端和光伏控制器輸出端。光伏輸入端接入直流穩(wěn)壓電源或光伏單軸發(fā)電平臺，所提供的輸出電源。然后根據(jù)蓄電池端接入的相應(yīng)的 12V 或 24V 電壓，輸出 12V 或 24V 電壓給后端器件使用。

四、環(huán)境感知模塊：

包含光照度傳感器，溫度濕度傳感器。

1）溫度范圍：-20.0°C  ~  60.0°C ；         

2）濕度范圍：0.0%RH  ~  99.9%RH ；          

3) 光照度范圍：0~20000 lux；

4) 輸出信號：RS485信號；

5) 溫濕度工作電壓：DC5V；

6) 光照度工作電壓：DC24V。

五、負(fù)載模塊：包含直流負(fù)載和交流負(fù)載。

◆直流負(fù)載

1)工作電壓：24V；

2)工作電流：0.1A；

3)數(shù)量：1只

4)技術(shù)認(rèn)證：CE；

6)保護(hù)等級：IP30；

7)工作狀態(tài)：紅燈、黃燈、藍(lán)燈、報警

8)尺寸：φ50mm；

◆交流負(fù)載

1)電壓：220V；

2)交流LED燈：1W；

3)尺寸：燈頭厚度2CM，燈頭直徑7CM，底座直徑7.4CM,燈體高度10CM

4)顏色：黃藍(lán)

5)數(shù)量：2只

6)交流風(fēng)扇： 電壓220V,電流0.08A

六、逆變器：

◆離網(wǎng)逆變器

1)直流輸入電壓：10～15VDC

2)額定蔬出功率：300W

3)輸出電壓：220VAC

4)輸出波形：純正弦波

5)輸出頻率：50Hz      

6)工作環(huán)境：溫度0℃～40℃

7)保持干燥通風(fēng)

8)保護(hù)功能：極性反接、短路、過熱、過載保護(hù)

◆并網(wǎng)逆變器

1)最大輸入功率（kW） ：0.9 kW

2)最大輸入電壓（V） ：600 V

3)啟動電壓（V） ：60 V

4)MPPT 電壓范圍（V） ：50-500V

5)最大輸入直流電流（A） ：11A

6)MPPT 數(shù)量/最大可接入組串?dāng)?shù) 1/1

7)額定輸出功率（kW） ：0.7 kW

8)最大視在功率（kvA） ：0.8 kvA

9)最大輸出功率（kW） ：0.8 kW

10)額定電網(wǎng)電壓（V） ：230 V

11)電網(wǎng)電壓范圍（V） ：160-230 V

12)額定電網(wǎng)頻率（Hz） ：50/60 Hz

13)額定電網(wǎng)輸出電流（A） ：3.2 A

14)最大輸出電流（A） ：4.4A

七、實驗室電源遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

1）電源管理終端由2.8寸TFT彩色液晶顯示屏和數(shù)據(jù)采集模塊組成，實時顯示實驗臺三相電流值、三相電壓值、三相有功功率值、三相無功功率、功率因數(shù)、頻率等電參數(shù)。

2）電源管理終端啟動時需輸入正確密碼才能啟動電源，避免學(xué)員誤操作；

3）輸入正確密碼登錄以后可以設(shè)置定時開關(guān)機、過壓報警開與關(guān)、過壓報警值、欠壓報警開與關(guān)、欠壓報警值、過流報警開與關(guān)、過流報警值、余額不足報警開與關(guān)

4）登錄以后可以進(jìn)行報警記錄查看，電量充值和剩余電量清零等操作；并且可以更改登錄密碼，系統(tǒng)對時模式設(shè)置，熱點配網(wǎng)；

5）通過手機APP可以查詢電源管理終端電源開關(guān)狀態(tài)，可以單獨開啟關(guān)閉學(xué)生實驗臺電源；全部開啟或全部關(guān)閉實驗臺電源功能；定時預(yù)約實驗臺電源開啟關(guān)閉功能。

6）APP軟件實時顯示設(shè)備溫度、用電量柱狀圖、三相總有功功率、總無功功率、A相有功功率、A相無功功率、A相功率因數(shù)、B相有功功率、B相無功功率、B相功率因數(shù)、C相有功功率、C相無功功率、C相功率因數(shù)、電網(wǎng)頻率

7）APP軟件可以設(shè)置過壓報警開與關(guān)、過壓報警值、欠壓報警開與關(guān)、欠壓報警值、過流報警開與關(guān)、過流報警值、余額不足報警開與關(guān)

8）APP軟件可以給電表設(shè)備進(jìn)行電量充值。

9）通過APP可以把設(shè)備分享給其他成員

10）APP軟件的操作會實時的同步到電源管理終端

八、可完成的實驗項目如下：

1.光伏組件的連接與測試

2.離網(wǎng)光伏工程直流系統(tǒng)搭建與測試

3.離網(wǎng)光伏工程交流系統(tǒng)搭建與測試

4.分布式光伏工程并網(wǎng)系統(tǒng)搭建與測試

5.分布式光伏工程離并網(wǎng)系統(tǒng)搭建與測試

6.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)邏輯控制與測試

7.離網(wǎng)光伏工程直流邏輯控制系統(tǒng)

8.離網(wǎng)光伏工程交流邏輯控制系統(tǒng)

9.并網(wǎng)光伏工程邏輯控制系統(tǒng)

10.分布式光伏離并網(wǎng)混合邏輯控制系統(tǒng)連接與測試

11.離網(wǎng)光伏工程交流遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

12.分布式光伏工程并網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)

13.分布式光伏離并網(wǎng)混合監(jiān)控系統(tǒng)