隨著能源危機(jī)日益臨近，新能源已經(jīng)成為今后世界上的主要能源之一。其中太陽(yáng)能已經(jīng)逐漸步入我們尋常的生活，而風(fēng)力發(fā)電偶爾可以看到或聽到，風(fēng)光電互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是利用風(fēng)能和太陽(yáng)能資源的互補(bǔ)性，具有較高的性價(jià)的一種新型能源發(fā)電系統(tǒng)，有著很好的應(yīng)用前景。太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)室是研究太陽(yáng)能利用的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，其配有相應(yīng)太陽(yáng)能檢測(cè)儀器儀表及試驗(yàn)裝置，可作為太陽(yáng)能的光、熱、電利用示范性展示，以此為基地，開展太陽(yáng)能利用的科學(xué)研究與開發(fā)工作，同時(shí)也可作為太陽(yáng)能產(chǎn)品的檢測(cè)開發(fā)中心。新能源教學(xué)設(shè)備正是利用太陽(yáng)能發(fā)電的原理，結(jié)合教學(xué)的特點(diǎn)，研發(fā)的新的新能源教學(xué)設(shè)備，太陽(yáng)能教學(xué)實(shí)訓(xùn)臺(tái)廣泛應(yīng)用于職業(yè)高中、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工培訓(xùn)以太陽(yáng)能離網(wǎng)發(fā)電和太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電為主課題的研究和教學(xué)培訓(xùn)。新能源教學(xué)設(shè)備是面向高等院校、職業(yè)技術(shù)學(xué)校本科生、研究生深刻理解太陽(yáng)能光伏發(fā)電原理的新能源教學(xué)設(shè)備實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。

JG-PV29 分布式太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電教學(xué)系統(tǒng)(3.3 kW )

一、系統(tǒng)概述
分布式并網(wǎng)光伏電教學(xué)系統(tǒng)，主要由光伏組件方陣及其支撐支架、直流匯流箱、防雷系統(tǒng)、并網(wǎng)逆變器、交流配電箱、監(jiān)控系統(tǒng)及其連接線纜等組成。
在晴朗的白天，裝在屋頂上的光伏組件發(fā)出的直流電經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器逆變成與電網(wǎng)同頻率同相位的單相交流電給負(fù)載進(jìn)行供電，在夜晚或陰雨天等太陽(yáng)光照不足的情況下，系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)，負(fù)載用電全部來(lái)自電網(wǎng)。您可以通過(guò)系統(tǒng)監(jiān)控軟件來(lái)實(shí)時(shí)查看系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和故障信息，或者是選配遠(yuǎn)程通訊數(shù)據(jù)采集器，將系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS或以太網(wǎng)，傳輸?shù)侥氖謾C(jī)、平板電腦或任意一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的電腦，以便于您遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)掌控電站的信息。

二、系統(tǒng)主要特點(diǎn)
 一站式交鑰匙服務(wù)；Ø
 系統(tǒng)所選設(shè)備及材料質(zhì)量可靠、價(jià)格低廉，使電站具性價(jià)比；Ø
 選用帶隔離變壓器的并網(wǎng)逆變器，實(shí)現(xiàn)直流側(cè)與交流側(cè)的電氣隔離，對(duì)電網(wǎng)和人身安全提供了強(qiáng)有力的保障；Ø
 多種監(jiān)控方式可選，并創(chuàng)造性的將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到光伏遠(yuǎn)程監(jiān)控中，可以隨時(shí)隨地的通過(guò)手持終端（如手機(jī)、平板電腦等）或任意一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng)，來(lái)掌控電站的信息。Ø
 分布式并網(wǎng)光伏電站具有綠色環(huán)保、無(wú)污染、就地消納、損耗小等優(yōu)點(diǎn)；Ø
 并網(wǎng)方式靈活，可以根據(jù)實(shí)際情況，選擇“自發(fā)自用；自發(fā)自用、余電上網(wǎng)；全部上網(wǎng)”三種并網(wǎng)方式的任意一種，并網(wǎng)流程簡(jiǎn)單；Ø
三、系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：

四、系統(tǒng)原理圖：

4.1 自發(fā)自用，余電上網(wǎng)模式

4.2 自發(fā)自用，全部上網(wǎng)模式

4.2 風(fēng)光互補(bǔ)離網(wǎng)工作模式

離網(wǎng)與并網(wǎng)模式之間可一鍵切換，操作簡(jiǎn)單便捷，或者將5KW太陽(yáng)能電池，分成2路分別供給離網(wǎng)發(fā)電和并網(wǎng)發(fā)電。
風(fēng)力發(fā)電作為單獨(dú)發(fā)電系統(tǒng)，配合風(fēng)光互補(bǔ)控制系統(tǒng)完成風(fēng)力發(fā)電相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

五、主要單元參數(shù)
5.1 太陽(yáng)能電池組件
•組件型號(hào)：YL250P-29b 多晶
•大功率（W）：250
•開路電壓（V）：38.4
•短路電流（A）：8.81
•大功率點(diǎn)的工作電壓（V）：29.9
•大功率點(diǎn)的工作電流（Ａ）：8.36
•轉(zhuǎn)化效率：17.12%
•開路電壓溫度系數(shù)：-0.292%/K
•短路電流溫度系數(shù)：+0.045%/K
•功率溫度系統(tǒng)：-0.408%/K
•大系統(tǒng)電壓（V）：1000
•保險(xiǎn)絲額定電流（A）：20
•組件尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：1650×990×40mm
•重量：19.1kg
•框架：陽(yáng)極氧化鋁
•玻璃：白色鋼化安全玻璃3.2mm
•電池片封裝：EVA
•背板：復(fù)合薄膜
•太陽(yáng)能電池片：6×10片多晶硅太陽(yáng)能電池片（156mm×156mm）
•接線盒
•6個(gè)旁路二極管
•絕緣材料：PPO
•防水等級(jí)：IP65
•連接器
•常規(guī)額定電流：30A
•耐電壓：DC1000V
•接觸電阻：<2mΩ
•絕緣電阻：＞500MΩ
•適用單芯電纜截面：2.5-6mm2
•電纜外徑范圍：Φ5mm～Φ 7mm
•環(huán)境溫度：-40℃～+ 105℃
•防護(hù)等級(jí)：IP67
•安全等級(jí)：Ⅱ
•殼體：PC料，
•接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
•接線方式：壓接
•鎖緊系統(tǒng)：嵌入式常規(guī)額定電流：30A
•耐電壓：DC1000V
•接觸電阻：<2mΩ
•絕緣電阻：＞500MΩ
•適用單芯電纜截面：2.5mm2, 4mm2, 6mm2或14AWG, 12AWG, 10AWG
•電纜外徑范圍：Φ5mm～Φ 7mm
•環(huán)境溫度：-40℃～+ 105℃
•防護(hù)等級(jí)：IP67
•安全等級(jí)：Ⅱ
•殼體：PC料，黑色
•接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
•接線方式：壓接
•鎖緊系統(tǒng)：嵌入式
•重量：約0.025Kg
•電 纜
•長(zhǎng)度：450mm,
•規(guī)格：1×4mm?
•顏色：紅、
•溫度范圍系數(shù)：-40°C to+85°C
•抗冰雹系數(shù)：大直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)
•大表面負(fù)荷：7200pa
5.2 光伏并網(wǎng)逆變器

采用數(shù)字化高精度DSP控制，高效率方案、高穩(wěn)定度設(shè)計(jì)，*的MPPT,實(shí)時(shí)跟蹤光伏方陣的大輸出功率，大轉(zhuǎn)化效率可達(dá)到97.5%，MPPT追蹤效率高達(dá)99.9%。正弦波輸出，自動(dòng)同步電網(wǎng)，電流諧波含量小，對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染，無(wú)沖擊；防孤島運(yùn)行控制，全面的保護(hù)和報(bào)警功能，具有良好的人機(jī)交互LCD界面，配備wifi模塊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)視。

5.2.1 產(chǎn)品特點(diǎn)

•無(wú)變壓器設(shè)計(jì)，大效率可達(dá)97.5%，歐洲效率可達(dá)96.6%
•*的MPP跟蹤精度（>99.9%）
•較寬的直流電壓輸入范圍（80-500Vdc），廣泛兼容各種類型的太陽(yáng)能組件
•接線、安裝簡(jiǎn)單，易于操作
•IP65設(shè)計(jì)，適合室內(nèi)外各種環(huán)境下的安裝

5.2.2 智能監(jiān)控系統(tǒng)

教學(xué)系統(tǒng)所采用的逆變器外配Wifi卡，PMB能保存?zhèn)鞲衅鞯乃兄匾獢?shù)據(jù)。同時(shí)配備RS485、RS232、USB和以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)接口?？梢赃x擇使用wifi-kit和GPRS-kit。免費(fèi)的監(jiān)控軟件能夠通過(guò)電腦及移動(dòng)終端清晰直觀的查看輸出數(shù)據(jù)，您可以在任何時(shí)候查看光伏電站的太陽(yáng)能產(chǎn)量和公共電網(wǎng)的供電量情況。

兩個(gè)RJ45插頭用于多點(diǎn)通信，也就是說(shuō)，通過(guò)這兩個(gè)插頭和電纜，多可連接 50 臺(tái)逆變器到一個(gè)上位機(jī)上，上位機(jī)可以在同一時(shí)間通過(guò)一個(gè)單一的信號(hào)電纜與這些逆變器通信，通過(guò)這些插頭，用戶可以從這些逆變器中得到數(shù)據(jù)，并且可以配置參數(shù)。

5.2.3 界面友好，便于操作

系統(tǒng)采用的逆變器擁有精美的顯示屏，顯示機(jī)器所有相關(guān)的運(yùn)行信息和設(shè)置，三個(gè)LED燈分別指示機(jī)器的運(yùn)行狀況，通信狀態(tài)和是否有錯(cuò)誤信息，用戶可以一目了然的了解機(jī)器的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況。

5.2.4 并網(wǎng)逆變器參數(shù)

•直流側(cè)參數(shù)
•大輸入功率：3000W 兩路輸入
•PV短路電流：12A 兩路輸入
•大輸入電流：16A 兩路輸入
•滿載MPP電壓范圍：180-450V
•大輸入電壓：500V
•小輸入電壓：150V
•啟 動(dòng) 電 壓：170V
•大功率跟蹤數(shù)：1
•防逆流功能：有，配套防逆流傳感器
•交流側(cè)參數(shù)
•額定交流功率：3000W
•大輸出電流：14.4A
•連接方式：?jiǎn)蜗?/span>
•額定輸出電壓：220Vac,230Vac（電網(wǎng)匹配）
•輸出電壓范圍：185v-276v
•額定輸出頻率：50Hz/60Hz
•總電流波形畸變率：＜3%
•功率因數(shù)：≥0.99
•大功率跟蹤效率：99.9%
•安全等級(jí)：一級(jí)
•防護(hù)等級(jí)：IP65
•參考標(biāo)準(zhǔn)
•安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)：EN 62109, AS/NZS 3100
•電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)：EN 61000-6-1, EN 61000-6-2, EN 61000-6-3, EN 61000-6-4, EN 61000-3-2, EN 61000-3-3
•并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：VDE 0126-1-1, RD1699, EN5, C10/11, G83/2, UTE C15-712-1, AS4777, CQC, CEI 0-21
5.2.5 支架

系統(tǒng)支架設(shè)計(jì)容量為5KW，采用標(biāo)準(zhǔn)工程件，鍍鋅方鋼，鍍鋅C型鋼，結(jié)構(gòu)美觀，強(qiáng)度高，由20塊250Wp太陽(yáng)能光伏組件，成40度斜面，固定于C型鋼架上，（此圖僅供參考）
 

•斜面式，標(biāo)準(zhǔn)工程用C型鍍鋅鋼
•支架材料：工程用鍍鋅方鋼，含標(biāo)準(zhǔn)件，接地孔等所需的全部部件，含支架基建底座。
•方陣點(diǎn)地面積：安裝于樓頂或地面點(diǎn)地約 32平方米
•電池組件可單獨(dú)或分組固定在陽(yáng)臺(tái)、墻壁、樓層圍欄
5.2.6 電纜

•規(guī)格：阻燃電力電纜 4mm2 ,顏色黑色，紅色， 光伏
5.2.7光電聯(lián)接方式： 20塊250W太陽(yáng)能組件，每10塊串聯(lián)，分2組輸送至室內(nèi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)

5.2.8 斷路器

•斷路器品牌：正泰交流， *施奈德：交流/直流

5.2.9 電表：

· 單項(xiàng)電子電能表 DDS607 5（20）A

5.2.10 雙向計(jì)量電度表：

•適用范圍：計(jì)量單相兩線交流有功電能，適用于執(zhí)行單費(fèi)率電價(jià)的太陽(yáng)能和光伏發(fā)電的用戶雙向計(jì)量 5（20）A
•主要功能
•液晶LCD數(shù)字顯示
•正反向雙向計(jì)量，正向電量6位整數(shù)1位小數(shù)（999999.9）反向電量5位整數(shù)1位小數(shù)（F99999.9）。
六、主要實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
6、1、 光伏能量變換實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1、光伏陣列單元組成原理。
實(shí)驗(yàn)2、太陽(yáng)能光電池能量轉(zhuǎn)換組合原理。
實(shí)驗(yàn)3、陣列電池大功率跟蹤器原理。
實(shí)驗(yàn)4、陣列匯流與防雷接地原理。
實(shí)驗(yàn)5、陣列結(jié)構(gòu)件組合安裝原理。
實(shí)驗(yàn)6、大功率跟蹤器與光伏轉(zhuǎn)換提效實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)7、在不同天氣和日照強(qiáng)度下光波對(duì)光伏轉(zhuǎn)換效率的影響實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)8、在不同季節(jié)環(huán)境溫度變換下對(duì)光伏能量轉(zhuǎn)換的影響實(shí)驗(yàn)。
6、2、光伏并網(wǎng)同步逆變電源實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1、逆變電源單元組成原理。
實(shí)驗(yàn)2、逆變電源MPPT的大功率跟蹤控制方法的實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)3、逆變電源輸出功率與光伏能量變換的實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)4、MPPT與電子跟蹤器有效結(jié)合和分離控制方面的比較實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)5、逆變器并入的電網(wǎng)供電中斷，逆變器應(yīng)在2s內(nèi)停止向電網(wǎng)供電，同時(shí)發(fā)出警示信號(hào)的防孤島效應(yīng)保護(hù)試驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)6、逆變電源直流輸入欠電壓控制實(shí)驗(yàn)。
6、3、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)軟件實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1、在工控一體機(jī)上位軟件里查看單站監(jiān)控項(xiàng)目
 當(dāng)前功率 KW、當(dāng)日電量 KWh、當(dāng)月電量 KWh、當(dāng)前電量 KWh、總電量 KWh²
 累計(jì)減少砍伐樹木（棵）、累計(jì)減排二氧化碳（噸）、收益（元）需要設(shè)置²
 每日/周功率曲線、電量曲線²
實(shí)驗(yàn)2、在移動(dòng)設(shè)備監(jiān)控軟件里查看單站電量記錄項(xiàng)目：
 當(dāng)前功率 KW、當(dāng)日電量 KWh、當(dāng)月電量 KWh、當(dāng)前電量 KWh、總電量 KWh²
 累計(jì)減少砍伐樹木（棵）、累計(jì)減排二氧化碳（噸）、收益（元）需要設(shè)置²
 每日/周功率曲線、電量曲線²
實(shí)驗(yàn)3、在上位軟件里查看單站故障記錄項(xiàng)目：
 直流過(guò)壓、直流欠壓、直流過(guò)流²
 交流過(guò)壓、交流欠壓、交流過(guò)流²
 系統(tǒng)過(guò)載、頻率異常、孤島保護(hù)、ADC異常（快速檢測(cè)并網(wǎng)電壓，電流）、IPM故障、過(guò)流保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、溫度異常、DSP異常（數(shù)字信號(hào)處理器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)）²
七、主要設(shè)備清單