太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實驗實訓(xùn)裝置：探索光伏發(fā)電教學(xué)新途徑
2024-06-27 06:18
太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是一種利用太陽光直接轉(zhuǎn)化為電能的新型能源技術(shù)，近年來在科研和實踐中得到了廣泛的關(guān)注。為了更好地理解和掌握這一技術(shù)，我們特別設(shè)計了一套太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實驗實訓(xùn)裝置。這個裝置不僅能夠模擬真實的工作環(huán)境，幫助我們深入理解光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理，還能通過實驗教學(xué)，提高我們的實踐操作能力和創(chuàng)新思維。
第二：實驗實訓(xùn)裝置的設(shè)計理念
我們的實驗實訓(xùn)裝置采用了先進的光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，結(jié)合智能控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對光伏電池板的電壓、電流、功率等參數(shù)的有效監(jiān)測和調(diào)控。同時，該裝置還配備了數(shù)據(jù)采集和分析軟件，能夠?qū)崟r反饋系統(tǒng)的運行狀態(tài)，為實驗者提供準確的數(shù)據(jù)支持。此外，我們還特別考慮到安全因素，所有設(shè)備都按照嚴格的安全標準設(shè)計和制造，確保實驗過程中的人員安全。
第三：實驗實訓(xùn)裝置的應(yīng)用前景
通過使用這套太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實驗實訓(xùn)裝置，學(xué)生不僅可以在理論上深入理解光伏發(fā)電技術(shù)的原理和特點，還能夠在實踐中提升自身的動手能力和解決問題的能力。這對于他們未來的學(xué)習(xí)和工作都將產(chǎn)生積極的影響。同時，隨著全球?qū)稍偕茉葱枨蟮脑黾�，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)將在未來的能源領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。因此，掌握相關(guān)的知識和技能，對我們每一個人來說都是非常重要的。
第四：產(chǎn)品介紹
DB-PV18太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實驗實訓(xùn)裝置采用串聯(lián)式PWM充電控制方式，使充電回路的電壓損失較原二極管充電方式降低一半，充電效率較非PWM高3－6%;過放恢復(fù)的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式有利于提高蓄電池壽命。多種保護功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護、太陽能電池組件短路保護，具有自動恢的輸出過流保護功能，輸出短路保護功能。
1.太陽能電池組具體參數(shù)如下：
◆ 峰值功率：30W
◆ 最大功率電壓：17.5V
◆ 最大功率電流：1.95A
◆ 開路電壓：22V
◆ 短路電流：2.2A
◆ 安裝尺寸：622*550*18mm
2.太陽能控制器具體功能如下
◆ 使用單片機和專用軟件，實現(xiàn)智能控制，自動識別24V系統(tǒng)。
◆ 采用串聯(lián)式PWM充電控制方式，使充電回路的電壓損失較原二極管充電方式降低一半，充電效率較非PWM高3－6%;過放恢復(fù)的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式有利于提高蓄電池壽命。
◆ 多種保護功能，包括蓄電池反接、蓄電池過、欠壓保護、太陽能電池組件短路保護，具有自動恢的輸出過流保護功能，輸出短路保護功能。
◆ 具有豐富的工作模式，如光控，光控＋延時，通用控制等模式。
◆ 浮充電溫度補償功能。
◆ 使用定制大屏幕LCD液晶顯示器、充電、放電，光伏、蓄電池，負載各參數(shù)一目了然，一鍵式操作即可完成所有設(shè)置，方便直觀。
◆ 優(yōu)良的通訊功能配備獨立的上位機軟件，保證與PC機之間良好通訊，畫面人性化，清晰、直觀、操作方便。與PC機連接后對控制器的參數(shù)及功能控制更加靈活，充分滿足不同教學(xué)應(yīng)用需求。
3.蓄電池：一般為鉛酸電池，具有如下特點：
◆ 自放電率低
◆ 使用壽命長
◆ 深放電能力強
◆ 充電效率高 工作溫度范圍寬
◆ 增加系統(tǒng)停機時蓄電池電量自動測量功能
4.離網(wǎng)逆變器：正弦波逆變器，具體功能參數(shù)如下：
◆ 純正弦波輸出(失真率<4%)
◆ 輸入輸出完全隔離設(shè)計
◆ 能快速并行啟動電容、電感負載
◆ 三色指示燈顯示，輸入電壓,輸出電壓，負載水準和故障情形
◆ 負載控制風扇冷卻
◆ 過壓/欠壓/短路/過載/超溫保護
5．負載：
◆ 直流負載包括：LED燈，風機等；
◆ 交流負載包括：節(jié)能燈和交流電機等。
6.并網(wǎng)逆變器：
并網(wǎng)逆變器具有DC－DC和DC－AC兩級能量變換的結(jié)構(gòu)。DC－DC變換環(huán)節(jié)調(diào)整光伏陣列的工作點使其跟蹤最大功率點；DC－AC逆變環(huán)節(jié)主要使輸出電流與電網(wǎng)電壓同相位，同時獲得單位功率因數(shù)。
系統(tǒng)面板設(shè)有用來測量DC、AC相關(guān)參數(shù)的多個測試端口，可測量DC-DC電壓電流變化和DC-AC逆變過程中的電壓電流及曲線變化和波形對比。
6級功率搜索功能
在自動調(diào)整的過程中，會看到LOW燈不停的閃爍，功率會由0作為起點，向最大功率點加大輸出功率，重啟最多為6次，然后進入功率鎖定狀態(tài)，鎖定時ST燈長亮。
在進行6級功率搜索程序時，所需的時間為10分鐘。
寬電壓輸入（15-62VDC）
二級功率變壓轉(zhuǎn)換
◆ 高頻雙向并網(wǎng)，單向并網(wǎng)功能
◆ 高頻直接調(diào)制，AC半波合成
◆ 雙向并網(wǎng)方式：直接負載消耗，逆向傳輸AC電流
◆ 單向并網(wǎng)方式：直接負載消耗，禁止逆向傳輸AC電流
多頻率輸出功能，可適用于50Hz/60Hz頻率的AC交流電
◆ 頻率范圍：45Hz~63Hz
◆ 直接連接到太陽能電池板（不需要連接電池）
7.監(jiān)測儀表：
完成實驗時數(shù)據(jù)的讀取，可監(jiān)測太陽能電池組的電壓和電流；并網(wǎng)逆變器輸出的電壓和電流；離網(wǎng)逆變器輸出的電壓和電流。
上位機通訊聯(lián)機界面圖
三、實驗項目：
實驗一 太陽能光伏板能量轉(zhuǎn)換實驗
實驗二 環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響實驗
實驗三 太陽能電池光伏系統(tǒng)直接負載特性實驗
實驗四 太陽能控制器工作原理實驗
實驗五 接反保護實驗
實驗六 太陽能控制器對蓄電池的過充保護實驗
實驗七 太陽能控制器對蓄電池的過放保護實驗
實驗八 夜間防反充實驗
實驗九 離網(wǎng)型逆變器工作原理實驗
實驗十 獨立光伏發(fā)電實驗
實驗十一 并網(wǎng)型逆變器工作原理實驗
實驗十二 光伏并網(wǎng)實驗
第五：結(jié)語
總的來說，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實驗實訓(xùn)裝置是我們教育工作中的重要一環(huán)。它不僅能夠幫助我們培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，還能引導(dǎo)他們對未來能源發(fā)展的方向進行深入思考。我們期待通過這個裝置，讓更多的學(xué)生了解和熱愛太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，為我們的未來做出貢獻。
