TW-SNY03太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)臺(tái)

一、系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)應(yīng)用范圍：

主要提供于職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以太陽(yáng)能發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)。

二、技術(shù)參數(shù)

2.1、太陽(yáng)能電池板

太陽(yáng)能電池板采用陣列組裝形式，主要采用4塊（或更多）小型太陽(yáng)能電池板組建，可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板的并接方式和串接方式，進(jìn)而提供大電流或大電壓的兩種太陽(yáng)能電池板組網(wǎng)方式。

• 輸出功率：100W*3塊

• 開路電壓：35V（并聯(lián)）

• 短路電流：3*3.25A（并聯(lián)）

  2.2、照度計(jì)

• 量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動(dòng)切換量程。

  2.3、系統(tǒng)包含電壓表、電流表、有功、無(wú)功率表，溫度表及濕度表

• 直流電壓表200V、直流電流表20A各3只

• 交流電壓表500V、交流電流表5A各3只

• 有功功率表 1只

• 無(wú)功功率表 1只

• 溫度、濕度表:溫度測(cè)量范圍：-50℃-+70℃  濕度測(cè)量范圍：20%-90%

  2.4、環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊技術(shù)指標(biāo)

• 含有照度計(jì)、溫度表、濕度表，單片機(jī)時(shí)鐘系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間的顯示

  2.5、13寸工控一體機(jī)，帶觸摸功能

• C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器

• 主 板:Intel M11工控固態(tài)節(jié)能主板

• 內(nèi) 存:1G DDR3 1333超高速內(nèi)存,支持1333/1066MHz內(nèi)存,可支持8GB。

• 硬 盤:24G SSD固態(tài)硬盤

• 顯 卡:集成Intel  HD Graphics核心顯卡,提供VGA、LVDS、雙HDMI顯示輸出,LVDS支持雙通道24bit,支持單獨(dú)顯示、雙顯復(fù)制、雙顯擴(kuò)展。

• 聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器

• 網(wǎng) 卡:集成1個(gè)RTL千兆網(wǎng)卡,支持網(wǎng)絡(luò)喚醒、PXE功能。

• 電 源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，通用）

• 顯示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600

• 觸摸屏:中國(guó)臺(tái)灣Touchkit 4線觸摸屏，透光率高；性能穩(wěn)定，觸摸靈敏

• 整機(jī)接口:4* USB 2.0接口,其中兩個(gè)可支持USB3.0(需定制)，

• 1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口,1* Line out（綠色）,1* Mic（紅色)

• 2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口

     系統(tǒng)狀態(tài)：

     太陽(yáng)能控制器（帶報(bào)警功能）：

• 輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線顯示

• 輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線顯示

• 蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動(dòng)態(tài)曲線顯示

  2.5.1 智慧教室綜合測(cè)控系統(tǒng)

  該系統(tǒng)采用一體化設(shè)計(jì)，要求所有功能集中在一塊核心控制器上，禁止采用多種模塊拼裝，確保使用人員的人身安全及設(shè)備安全的性能指標(biāo)。

1. 、虛擬示波器所需實(shí)現(xiàn)的功能：50MHz   2路波形測(cè)量功能；
   （二）2路邏輯分析儀功能；
   （三）1路任意波形信號(hào)發(fā)生器輸出；
   200MSa/s高速實(shí)時(shí)采樣，50MHz帶寬，波形測(cè)量滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求，波形平滑不失真。
   （四）2路PWM脈沖信號(hào)發(fā)生器：可設(shè)置頻率、占空比。
   （五）、萬(wàn)用表功能
   1、萬(wàn)用表的電阻測(cè)量功能；
   2、萬(wàn)用表的直流電壓測(cè)量功能；
   3、萬(wàn)用表的交流電壓測(cè)量功能；
   4、萬(wàn)用表的交流電流測(cè)量功能；
   （六）、人機(jī)界面功能
   *1、人機(jī)界面顯示所測(cè)量的波形，并顯示相應(yīng)的量測(cè)值；
   *2、可通過(guò)點(diǎn)擊界面按鈕，將所測(cè)量的波形插入實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板中；
   *3、學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果可通過(guò)點(diǎn)擊界面按鈕，統(tǒng)一上傳到的教師電腦文件夾下；
   （七）、實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控功能
   1、環(huán)境參數(shù)測(cè)量：可同時(shí)測(cè)量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；
   2、電氣參數(shù)測(cè)量：可測(cè)量控制臺(tái)電壓電流，并計(jì)算出功率；
   3、過(guò)流、過(guò)壓、欠壓（閥值可設(shè)置）報(bào)警跳閘保護(hù)；
   4、安全防護(hù)：實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全監(jiān)控裝置（PM2.5、煙霧、可燃?xì)怏w、溫濕度及CO2濃度異常（火警）報(bào)警）；5、節(jié)電功能：長(zhǎng)期無(wú)人實(shí)驗(yàn)時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉總閘開關(guān)，實(shí)現(xiàn)安全和節(jié)電效果；

    

   2.5.2 新能源教學(xué)系統(tǒng)仿真軟件

   ★  一、軟件概述

   1、通過(guò)該軟件可以系統(tǒng)性學(xué)習(xí)太陽(yáng)能光伏硅材料、電池片、光伏組件、光伏組件附屬材料、光伏應(yīng)用產(chǎn)品等全部系列光伏知識(shí)內(nèi)容。

   2、配備文字與動(dòng)畫展示并介紹從原材料至成品包括中間環(huán)節(jié)加工工藝等與使用方法。

   3、多媒體系統(tǒng)自帶語(yǔ)音講解，圖、文、聲并茂展示講解、與系統(tǒng)所述文字同步播放，幫助教師對(duì)光伏發(fā)電課程教案的快速編寫，提高學(xué)生對(duì)新能源專業(yè)知識(shí)快速掌握和快速學(xué)習(xí)。

   4、軟件組成

   (1)太陽(yáng)能光伏硅材料講解與展示系統(tǒng)

   主要功能

   1、可以展示各種太陽(yáng)能光伏電池使用的硅材料實(shí)物；

   2、配備文字與動(dòng)畫展示各種材料的生產(chǎn)工藝與使用方法

   3、目錄（約11課時(shí)）

• 光伏硅產(chǎn)品基本情況介紹

• 硅單質(zhì)性質(zhì)：包括硅的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、硅的分類與應(yīng)用

• 硅化合物性質(zhì)：包括二氧化硅、一氧化硅、硅的鹵化物、三氯氫硅、硅烷等

• 硅的生長(zhǎng)原理及定型

• 硅的提純方法：包括化學(xué)提純與物理提純方法

• 多晶硅的制備及其缺陷和雜質(zhì)：包括冶金硅級(jí)制備、高純多晶硅制備、鑄造多晶硅制備

• 單晶硅的制備及其缺陷和雜質(zhì)：包括單晶硅生長(zhǎng)、單晶硅的雜質(zhì)與缺陷

• 單晶硅與多晶硅加工方法

• 硅薄膜材料：包括非晶硅薄膜材料、多晶硅薄膜材料

• 硅材料的測(cè)試與分析方法：包括導(dǎo)電型號(hào)測(cè)量、電阻率測(cè)量、少子壽命測(cè)量、霍爾系數(shù)的測(cè)定、遷移率的測(cè)量、化學(xué)性能分析、晶體結(jié)構(gòu)分析等

• 硅材料測(cè)試與分析依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（GB標(biāo)準(zhǔn)、UL標(biāo)準(zhǔn)、IEC標(biāo)準(zhǔn)、SEMI標(biāo)準(zhǔn)）

(2)太陽(yáng)能光伏電池片講解與展示系統(tǒng)

主要功能

1、可以展示各種太陽(yáng)能光伏電池片；

2、配備文字與動(dòng)畫展示各種電池片的生產(chǎn)工藝與使用方法

3、目錄（約9課時(shí)）

• 太陽(yáng)能電池片基本情況介紹

• 太陽(yáng)能電池片基本結(jié)構(gòu)分析

• 太陽(yáng)能電池片分類

• 晶體硅太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)工藝：包括生產(chǎn)方法與生產(chǎn)設(shè)備介紹

• 晶體硅太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)主要原材料

• 太陽(yáng)能電池片測(cè)試技術(shù)與方法：包括測(cè)試方法與測(cè)試設(shè)備介紹

• 太陽(yáng)能電池片測(cè)試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

(3)太陽(yáng)能光伏組件講解與展示系統(tǒng)

1、可以展示各種太陽(yáng)能光伏光伏組件；

2、配備文字與動(dòng)畫展示各種光伏組件的生產(chǎn)工藝與使用方法

3、目錄（約10課時(shí)）

• 太陽(yáng)能電池組件基本介紹

• 太陽(yáng)能電池組件的分類及各種組件的優(yōu)缺點(diǎn)

• 太陽(yáng)能電池組件的生產(chǎn)工藝介紹及相關(guān)設(shè)備

• 太陽(yáng)電池組件的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

• 太陽(yáng)能電池組件的測(cè)試方法與測(cè)試設(shè)備

• 太陽(yáng)能電池組件的發(fā)展方向

(4)太陽(yáng)能光伏組件附屬材料講解與展示系統(tǒng)

主要功能

1、可以展示各種太陽(yáng)能光伏光伏組件附屬材料；

2、配備文字與動(dòng)畫展示各種光伏組件附屬材料的生產(chǎn)工藝與使用方法

3、目錄（約7課時(shí)）

• 太陽(yáng)能組件附屬設(shè)施情況介紹

• 太陽(yáng)能組件對(duì)鋼化玻璃的具體要求

• 太陽(yáng)能組件對(duì)支架鋁型材的具體要求

• 太陽(yáng)能組件對(duì)EVA封膠的具體要求

• 太陽(yáng)能組件對(duì)TPT背板的具體要求

• 太陽(yáng)能組件附屬設(shè)施檢測(cè)方法

• 太陽(yáng)能組件附屬設(shè)施測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

★ 二、展示與講解內(nèi)容目錄（圖、文、聲并茂）

2.1 太陽(yáng)能光伏應(yīng)用產(chǎn)品講解與展示系統(tǒng)（約5課時(shí)）

2.1.1 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)：

2.1.2 家用太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)直流系統(tǒng)多媒體電視機(jī)

2.1.3 太陽(yáng)能便攜電源：

2.1.4 太陽(yáng)能殺蟲燈

2.1.5 太陽(yáng)能警示燈

2.1.6 太陽(yáng)能野營(yíng)燈

2.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電基本原理

2.3 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)組成部分介紹

2.4 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

2.5 太陽(yáng)能光伏電站施工建設(shè)方法

2.5.1、項(xiàng)目前期考察 

2.5.2、項(xiàng)目建設(shè)前期資料及批復(fù)文件 

階段：可研階段 

第二階段：獲得省級(jí)/市級(jí)相關(guān)部門的批復(fù)文件

第三階段：獲得開工許可 

2.5.3、項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì) 

2.5.4、項(xiàng)目實(shí)施建設(shè) 

2.5.5、帶電前的條件 

2.6太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)電站介紹

2.6.1、光伏并網(wǎng)電站簡(jiǎn)要描述 

2.6.2、光伏并網(wǎng)電站設(shè)備組成 

2.6.2、光伏并網(wǎng)電站設(shè)備功能 

2.7 家用型太陽(yáng)能電站建設(shè)方案

2.7.1、項(xiàng)目概述 

2.7.2、方案設(shè)計(jì) （附詳細(xì)方案設(shè)計(jì)）

（一）用戶負(fù)載信息

（二）系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 

（三）效益計(jì)算：  

2.8 逆變器基本原理介紹

  2.9 控制器基本原理介紹

2.6 并網(wǎng)逆變器：

   并網(wǎng)逆變器具有DC－DC和DC－AC兩級(jí)能量變換的結(jié)構(gòu)。DC－DC變換環(huán)節(jié)調(diào)整光伏陣列的工作點(diǎn)使其跟蹤功率點(diǎn)；DC－AC逆變環(huán)節(jié)主要使輸出電流與電網(wǎng)電壓同相位，同時(shí)獲得單位功率因數(shù)。

   系統(tǒng)面板設(shè)有用來(lái)測(cè)量DC、AC相關(guān)參數(shù)的多個(gè)測(cè)試端口，可測(cè)量DC-DC電壓電流變化和DC-AC逆變過(guò)程中的電壓電流及曲線變化和波形對(duì)比。
  6級(jí)功率搜索功能

   在自動(dòng)調(diào)整的過(guò)程中，會(huì)看到LOW燈不停的閃爍，功率會(huì)由0作為起點(diǎn)，向功率點(diǎn)加大輸出功率，重啟最多為6次，然后進(jìn)入功率鎖定狀態(tài)，鎖定時(shí)ST燈長(zhǎng)亮。

在進(jìn)行6級(jí)功率搜索程序時(shí)，所需的時(shí)間為10分鐘。

• 直接連接到太陽(yáng)能電池板（不需要連接電池）

• AC標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC

• AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz

• 并網(wǎng)輸出功率：300W

• 輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%

• 相 位 差： <1%

• 孤島效應(yīng)保護(hù)： VAC;f AC

• 輸出短路保護(hù)： 限流

• 顯示方式： LED

• 待機(jī)功耗： <2W

• 夜間功耗： <1W

• 環(huán)境溫度范圍： -25 ℃～60℃

• 環(huán)境濕度： 0～99%(Indoor Type Design)

     高性能自動(dòng)功率點(diǎn)追蹤（MPPT）

  強(qiáng)大的MPPT算法，以優(yōu)化來(lái)自太陽(yáng)能電池板的功率收集，可精確地捕捉及鎖定輸出功率點(diǎn)，使發(fā)電量大幅提高到大于25%以上。

   

  MPPT追蹤圖

      電力輸出:（逆向電力傳輸）

  高效的電力逆向傳輸技術(shù)，專技術(shù)之一，逆變器在并網(wǎng)輸出模式時(shí)電力以反方向電力傳輸，自動(dòng)檢測(cè)電路中的負(fù)載并優(yōu)行使用，用不完的電力才向電網(wǎng)逆方向傳輸供應(yīng)到其他地方使用，電力傳輸率可達(dá)99.9%。在光伏發(fā)電應(yīng)用系統(tǒng)中使輸出效率更高。

  并網(wǎng)湝波分量測(cè)試圖

  2.7太陽(yáng)能設(shè)計(jì)及計(jì)算軟件

  實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、合格證、保修卡；專用工具箱；并網(wǎng)操作實(shí)驗(yàn)臺(tái)；太陽(yáng)能電池板；同步逆變電源；液晶演示電視機(jī)

  三、可完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

      實(shí)驗(yàn)一 太陽(yáng)能電池板特性實(shí)驗(yàn)系列

  1-1、太陽(yáng)能電池板開路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)

  1-2、太陽(yáng)能電池板短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

  1-3、太陽(yáng)能電板I-V特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

  1-4、太陽(yáng)能電池板輸出功率計(jì)算實(shí)驗(yàn)

  1-5、太陽(yáng)能電池板填充因子計(jì)算實(shí)驗(yàn)

  1-6、太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)換效率測(cè)量實(shí)驗(yàn)

  1-7、開路電壓與相對(duì)光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)

  1-8、短路電流與相對(duì)光強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)

  1-9、太陽(yáng)能電池板P-V特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

  1-10、太陽(yáng)能電池板暗伏安特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

  1-11、太陽(yáng)能組件輸出特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

  1-12、串聯(lián)電阻對(duì)填充因子的影響測(cè)試實(shí)驗(yàn)

  1-13、并聯(lián)電阻對(duì)填充因子的影響測(cè)試實(shí)驗(yàn)

  1-14、太陽(yáng)能電池光譜特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

  1-15、太陽(yáng)能電池板的串聯(lián)開路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)

  1-16、太陽(yáng)能電池板的串聯(lián)短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

  1-17、太陽(yáng)能電池板的并聯(lián)開路電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)

  1-18、太陽(yáng)能電池板的并聯(lián)短路電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

  1-19、負(fù)載特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

      實(shí)驗(yàn)二 太陽(yáng)能光伏逆變器實(shí)驗(yàn)系列

  2-1、逆變器的工作原理分析實(shí)驗(yàn)；

  2-2、輸出電壓、電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)；

  2-3、輸出功率的估算實(shí)驗(yàn)；

  2-4、過(guò)載或短路保護(hù)演示實(shí)驗(yàn)；

  2-5、輸入電壓范圍測(cè)試實(shí)驗(yàn)；

  2-6、轉(zhuǎn)換效率計(jì)算實(shí)驗(yàn)；

  2-7、并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)；

  實(shí)驗(yàn)三 并網(wǎng)逆變電源技術(shù)實(shí)驗(yàn)

  3-1、并網(wǎng)逆變電源單元組成原理技術(shù)實(shí)驗(yàn)。

  3-2、并網(wǎng)逆變器的功率跟蹤、MPPT 控制方法的比較實(shí)驗(yàn)，探討新方法。

  3-3、光伏同步電源與風(fēng)電同步電源并網(wǎng)兼容控制技術(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

  3-4、并網(wǎng)逆變器的防孤島效應(yīng)瞬間保護(hù)技術(shù)測(cè)試試驗(yàn)。 

  3-5、并網(wǎng)逆變電源輸出功率與光伏能量變換的實(shí)驗(yàn)。 

  3-6、并網(wǎng)逆變電源直流輸入欠壓控制實(shí)驗(yàn)。

  3-7、并網(wǎng)逆變電源交流輸出波形測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

  3-8、并網(wǎng)逆變器輸入功率與輸出功率比值效率計(jì)算與測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

   實(shí)驗(yàn)四 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控軟件實(shí)驗(yàn)

  4-1、在上位軟件里查看單站監(jiān)控項(xiàng)目：直流電壓VDC、直流電流A、輸入功率KW 交流電壓VDC、交流電流A、輸出功率KW，日發(fā)電量KWh、日運(yùn)行時(shí)數(shù)hmin、總發(fā)電量KWh、總運(yùn)行時(shí)數(shù)h，二氧化炭排放量查詢。