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太陽(yáng)能光伏發(fā)電實(shí)訓裝置
一、太陽(yáng)能光伏發(fā)電實(shí)訓裝置組成
1、光伏跟蹤裝置組成
光伏跟蹤裝置系統至少包含PLC控制單元、觸摸屏、控制系統。光伏供電裝置至少包含光伏電池組件、光線(xiàn)傳感器、投射燈底座支架等設備與器件；不少于4塊光伏電池組件并聯(lián)組成光伏電池方陣，模擬光源：采用1盞不低于300W的投射燈安裝在支架上，采用渦輪蝸桿結構（0-60CM可調）、電壓220V、*大功率不低于300W。
2、光伏發(fā)電裝置
光伏發(fā)電裝置要由至少4塊10W的太陽(yáng)能光伏板組成，可進(jìn)行并聯(lián)連接或者串聯(lián)連接。其主要參數如下(組件尺寸(L*W*H)：≥356*567*28mm;*佳功率：≥20W;工作電壓：≥17.05±0.5V;工作電流：≥1.14±0.10A;短路電流：不超過(guò)1.29±0.10A；開(kāi)路電壓：≥21±0.5V；工作環(huán)境溫度45℃±2℃）
3、光線(xiàn)傳感器、光線(xiàn)傳感器控制盒
逐日系統光源檢測部分采用數字化光源檢測技術(shù)。至少含有高檔CPU、光敏傳感器和硅光電池集合設計?？刂坪兄绷鬏斎?，可輸出四個(gè)方位的控制電壓給PLC，跟蹤精度可達1度，同時(shí)鎖定性能良好。
4、離網(wǎng)逆變電源
直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選；額定蔬出功率：≥300W 功率可選；
輸出電壓：110/220VAC；輸出波形：純正弦波；輸出頻率：50Hz；工作效率：≥85%；
功率因數：>0.88；波形失真率≤5% ；工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃；
相對濕度：﹤90﹪（25℃）；保護功能：極性反接、短路、過(guò)熱、過(guò)載保護。
5、并網(wǎng)同步逆變電源
AC標準電壓范圍：175V～260VAC；AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz；
并網(wǎng)輸出功率：≥400W ；輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%；相位差： <1%；
孤島效應保護： VAC;f AC；輸出短路保護： 限流；顯示方式： LED；
待機功耗：<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) 。
6、電表規格
直流電流表：≥ 2個(gè)，顯示模式︰0.5”LED；
直流電壓表：≥ 2個(gè)，50V， 顯示模式︰0.5”LED；
交流電壓表：≥ 2個(gè)，500V，顯示模式︰0.5”LED；
交流電流表：≥ 2個(gè)，5A， 顯示模式︰0.5”LED；
時(shí)間、溫/濕度表：≥ 1個(gè)，-20～99.9℃ 顯示時(shí)間，室內溫、濕度；
直流電壓、電流，交流電壓、電流表具有通信接口、自動(dòng)量程、工業(yè)級標準≥76mm*39mm。
7、負載
風(fēng)扇： 1個(gè)，額定電壓：≥12V，工作電流：≥0.25A，功率：≥3W；
交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：≥12V，工作電流：≥0.25A，功率：≥3W；
蜂鳴器：至少1個(gè)；
馬達： 1個(gè)，額定電壓：≥12V，工作電流：≥0.35A，功率：≥5W 轉速：≥20rmp/min；
交流線(xiàn)性電阻負載：3～100W連續可調。
8、電池：閥控式密封鉛酸蓄電池
額定電壓：≥12V；額定容量：≥55Ah；
充電方法（恒壓），循環(huán)︰*大充電電流為≥5.6A。
9、監控軟件
至少須含有PC監控模塊：監控主機、監控軟件。
顯示內容不少于：蓄電池電壓、光伏電壓、光伏電流、光伏功率，能量模擬圖等。
10、電力調度SCADA模塊
能把每一臺設備的數據傳上來(lái)，并對采集過(guò)來(lái)的數據進(jìn)行處理、顯示和打印，以及對系統異?；蚴鹿实淖詣?dòng)識別以及通過(guò)人機聯(lián)界面對斷路器等進(jìn)行遠程控制。
11、網(wǎng)絡(luò )分析應用模塊
能對多臺裝置提供的多個(gè)數據點(diǎn)進(jìn)行分析。
（1）能判定故障原因、故障地點(diǎn)（包括各種短路故障和斷線(xiàn)故障）。
（2）在系統中的某些元件或元件組合發(fā)生故障時(shí)，能對系統安全運行可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析評估。
（3）能研究分析實(shí)時(shí)方式和各種假想方式下可能出現的運行狀態(tài)，用于計劃的安全校核和分析近期運行方式的變化，能進(jìn)行實(shí)時(shí)、預想和歷史方式的潮流計算。
（4）根據曲線(xiàn)穩定分析的結果，針對系統安全穩定裕度不足的運行方式，能采取調整發(fā)電、控制負荷等預防性控制措施或優(yōu)化策略，能模擬保障系統安全運行有效的各種決策支持。
二、太陽(yáng)能光伏發(fā)電實(shí)訓裝置實(shí)驗設計
1、太陽(yáng)能光伏系統實(shí)驗
講述太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統的基本組成，感受系統的發(fā)電過(guò)程，了解系統的基本功能。
2、太陽(yáng)能光伏電池發(fā)電原理實(shí)驗
了解太陽(yáng)能光伏電池的基本解構組成，掌握光伏電池的光電轉換原理，熟悉光伏發(fā)電系統的組成，了解光伏電池發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)。
3、太陽(yáng)能控制器原理實(shí)驗
了解太陽(yáng)能控制器的硬件基本結構組成，熟悉太陽(yáng)能控制器的基本功能，學(xué)習蓄電池充電和放電控制原理，恒壓/恒流充電控制，負載輸出控制方法。了解光伏型控制器和戶(hù)用性控制器的區別，學(xué)習電力電子轉換的基本原理和在該型控制器中的實(shí)現過(guò)程。
4、太陽(yáng)能光伏發(fā)電直接負載實(shí)驗
以可調線(xiàn)性阻抗作為直接負載開(kāi)展實(shí)驗，掌握光伏陣列直接為負載供電的基本方法，認識直接供電方式的特點(diǎn)，通過(guò)調節負載電阻，觀(guān)察光伏陣列的電氣輸出特性，了解光伏輸出的V-I和P-I變化規律。
5、太陽(yáng)能光伏發(fā)電間接負載實(shí)驗
進(jìn)一步了解太陽(yáng)能控制器的原理和功能，以白熾燈、電機和其它外設為對象，了解適用于太陽(yáng)能光伏供電的負載類(lèi)型，加深理解電力電子轉換的意義和方法，并針對負載突然變化狀態(tài)下的電氣特性變化情況進(jìn)行研究。
6、太陽(yáng)能光伏發(fā)電負載實(shí)驗
利用電子負載開(kāi)展恒電流、恒電壓、恒功率和恒電阻實(shí)驗，了解不同輸出方式下，太陽(yáng)能光伏陣列的輸出特性，并相互印證
7、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的環(huán)溫影響實(shí)驗
太陽(yáng)能陣列的輸出性能受環(huán)境溫度和光強的影響，在室溫可調條件下（恒溫室）本實(shí)驗研究不同環(huán)溫下太陽(yáng)能陣列輸出性能V-I、P-I曲線(xiàn)的變化趨勢。
8、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的光強影響實(shí)驗
利用太陽(yáng)能模擬器，調整光源強度，檢測光伏陣列感應光強進(jìn)行變光強實(shí)驗。本實(shí)驗的目的在于研究不同光強下太陽(yáng)能陣列輸出性能V-I、P-I曲線(xiàn)的變化趨勢。
9、太陽(yáng)能光伏輸出特性建模仿真實(shí)驗（拓展實(shí)驗）
根據變環(huán)溫和變光強實(shí)驗結果，參照自然環(huán)境下8小時(shí)觀(guān)測數據（9點(diǎn)-17點(diǎn)），建立包含環(huán)溫和光強的V-I特性模型，采用參數優(yōu)化方法，提高模型精度和可靠性，為實(shí)現太陽(yáng)能*大功率跟蹤提供輸出電壓設定值。
關(guān)鍵詞： 數控車(chē)床 實(shí)訓設備 實(shí)訓裝置 教學(xué)儀器 教學(xué)設備 實(shí)驗設備 實(shí)驗平臺 實(shí)訓臺 考核裝置 實(shí)訓系統 實(shí)驗裝置 數控技術(shù) 技能實(shí)訓 數控系統 電氣控制 實(shí)訓鑒定 實(shí)驗系統 數控軟件 數控實(shí)訓 電氣技術(shù) 實(shí)訓目錄 數控銑床 高教設備 職教設備 實(shí)訓車(chē)床 PLC控制 PLC技術(shù) PLC實(shí)驗 變頻調速 PLC實(shí)訓
1、光伏跟蹤裝置組成
光伏跟蹤裝置系統至少包含PLC控制單元、觸摸屏、控制系統。光伏供電裝置至少包含光伏電池組件、光線(xiàn)傳感器、投射燈底座支架等設備與器件；不少于4塊光伏電池組件并聯(lián)組成光伏電池方陣，模擬光源：采用1盞不低于300W的投射燈安裝在支架上，采用渦輪蝸桿結構（0-60CM可調）、電壓220V、*大功率不低于300W。
2、光伏發(fā)電裝置
光伏發(fā)電裝置要由至少4塊10W的太陽(yáng)能光伏板組成，可進(jìn)行并聯(lián)連接或者串聯(lián)連接。其主要參數如下(組件尺寸(L*W*H)：≥356*567*28mm;*佳功率：≥20W;工作電壓：≥17.05±0.5V;工作電流：≥1.14±0.10A;短路電流：不超過(guò)1.29±0.10A；開(kāi)路電壓：≥21±0.5V；工作環(huán)境溫度45℃±2℃）
3、光線(xiàn)傳感器、光線(xiàn)傳感器控制盒
逐日系統光源檢測部分采用數字化光源檢測技術(shù)。至少含有高檔CPU、光敏傳感器和硅光電池集合設計?？刂坪兄绷鬏斎?，可輸出四個(gè)方位的控制電壓給PLC，跟蹤精度可達1度，同時(shí)鎖定性能良好。
4、離網(wǎng)逆變電源
直流輸入電壓：9～16VDC 電壓可選；額定蔬出功率：≥300W 功率可選；
輸出電壓：110/220VAC；輸出波形：純正弦波；輸出頻率：50Hz；工作效率：≥85%；
功率因數：>0.88；波形失真率≤5% ；工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃；
相對濕度：﹤90﹪（25℃）；保護功能：極性反接、短路、過(guò)熱、過(guò)載保護。
5、并網(wǎng)同步逆變電源
AC標準電壓范圍：175V～260VAC；AC頻率范圍： 55Hz～63Hz/45Hz～53Hz；
并網(wǎng)輸出功率：≥400W ；輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%；相位差： <1%；
孤島效應保護： VAC;f AC；輸出短路保護： 限流；顯示方式： LED；
待機功耗：<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) 。
6、電表規格
直流電流表：≥ 2個(gè)，顯示模式︰0.5”LED；
直流電壓表：≥ 2個(gè)，50V， 顯示模式︰0.5”LED；
交流電壓表：≥ 2個(gè)，500V，顯示模式︰0.5”LED；
交流電流表：≥ 2個(gè)，5A， 顯示模式︰0.5”LED；
時(shí)間、溫/濕度表：≥ 1個(gè)，-20～99.9℃ 顯示時(shí)間，室內溫、濕度；
直流電壓、電流，交流電壓、電流表具有通信接口、自動(dòng)量程、工業(yè)級標準≥76mm*39mm。
7、負載
風(fēng)扇： 1個(gè)，額定電壓：≥12V，工作電流：≥0.25A，功率：≥3W；
交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：≥12V，工作電流：≥0.25A，功率：≥3W；
蜂鳴器：至少1個(gè)；
馬達： 1個(gè)，額定電壓：≥12V，工作電流：≥0.35A，功率：≥5W 轉速：≥20rmp/min；
交流線(xiàn)性電阻負載：3～100W連續可調。
8、電池：閥控式密封鉛酸蓄電池
額定電壓：≥12V；額定容量：≥55Ah；
充電方法（恒壓），循環(huán)︰*大充電電流為≥5.6A。
9、監控軟件
至少須含有PC監控模塊：監控主機、監控軟件。
顯示內容不少于：蓄電池電壓、光伏電壓、光伏電流、光伏功率，能量模擬圖等。
10、電力調度SCADA模塊
能把每一臺設備的數據傳上來(lái)，并對采集過(guò)來(lái)的數據進(jìn)行處理、顯示和打印，以及對系統異?；蚴鹿实淖詣?dòng)識別以及通過(guò)人機聯(lián)界面對斷路器等進(jìn)行遠程控制。
11、網(wǎng)絡(luò )分析應用模塊
能對多臺裝置提供的多個(gè)數據點(diǎn)進(jìn)行分析。
（1）能判定故障原因、故障地點(diǎn)（包括各種短路故障和斷線(xiàn)故障）。
（2）在系統中的某些元件或元件組合發(fā)生故障時(shí)，能對系統安全運行可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析評估。
（3）能研究分析實(shí)時(shí)方式和各種假想方式下可能出現的運行狀態(tài)，用于計劃的安全校核和分析近期運行方式的變化，能進(jìn)行實(shí)時(shí)、預想和歷史方式的潮流計算。
（4）根據曲線(xiàn)穩定分析的結果，針對系統安全穩定裕度不足的運行方式，能采取調整發(fā)電、控制負荷等預防性控制措施或優(yōu)化策略，能模擬保障系統安全運行有效的各種決策支持。
1、太陽(yáng)能光伏系統實(shí)驗
講述太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統的基本組成，感受系統的發(fā)電過(guò)程，了解系統的基本功能。
2、太陽(yáng)能光伏電池發(fā)電原理實(shí)驗
了解太陽(yáng)能光伏電池的基本解構組成，掌握光伏電池的光電轉換原理，熟悉光伏發(fā)電系統的組成，了解光伏電池發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)。
3、太陽(yáng)能控制器原理實(shí)驗
了解太陽(yáng)能控制器的硬件基本結構組成，熟悉太陽(yáng)能控制器的基本功能，學(xué)習蓄電池充電和放電控制原理，恒壓/恒流充電控制，負載輸出控制方法。了解光伏型控制器和戶(hù)用性控制器的區別，學(xué)習電力電子轉換的基本原理和在該型控制器中的實(shí)現過(guò)程。
4、太陽(yáng)能光伏發(fā)電直接負載實(shí)驗
以可調線(xiàn)性阻抗作為直接負載開(kāi)展實(shí)驗，掌握光伏陣列直接為負載供電的基本方法，認識直接供電方式的特點(diǎn)，通過(guò)調節負載電阻，觀(guān)察光伏陣列的電氣輸出特性，了解光伏輸出的V-I和P-I變化規律。
5、太陽(yáng)能光伏發(fā)電間接負載實(shí)驗
進(jìn)一步了解太陽(yáng)能控制器的原理和功能，以白熾燈、電機和其它外設為對象，了解適用于太陽(yáng)能光伏供電的負載類(lèi)型，加深理解電力電子轉換的意義和方法，并針對負載突然變化狀態(tài)下的電氣特性變化情況進(jìn)行研究。
6、太陽(yáng)能光伏發(fā)電負載實(shí)驗
利用電子負載開(kāi)展恒電流、恒電壓、恒功率和恒電阻實(shí)驗，了解不同輸出方式下，太陽(yáng)能光伏陣列的輸出特性，并相互印證
7、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的環(huán)溫影響實(shí)驗
太陽(yáng)能陣列的輸出性能受環(huán)境溫度和光強的影響，在室溫可調條件下（恒溫室）本實(shí)驗研究不同環(huán)溫下太陽(yáng)能陣列輸出性能V-I、P-I曲線(xiàn)的變化趨勢。
8、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的光強影響實(shí)驗
利用太陽(yáng)能模擬器，調整光源強度，檢測光伏陣列感應光強進(jìn)行變光強實(shí)驗。本實(shí)驗的目的在于研究不同光強下太陽(yáng)能陣列輸出性能V-I、P-I曲線(xiàn)的變化趨勢。
9、太陽(yáng)能光伏輸出特性建模仿真實(shí)驗（拓展實(shí)驗）
根據變環(huán)溫和變光強實(shí)驗結果，參照自然環(huán)境下8小時(shí)觀(guān)測數據（9點(diǎn)-17點(diǎn)），建立包含環(huán)溫和光強的V-I特性模型，采用參數優(yōu)化方法，提高模型精度和可靠性，為實(shí)現太陽(yáng)能*大功率跟蹤提供輸出電壓設定值。