分布式太陽能光伏并網發電教學系統，光伏實訓教學平臺

四、系統原理圖：

4.1 自發自用，余電上網模式

4.2 自發自用，全部上網模式

4.2 風光互補離網作業模式

離網與并網模式之間可一鍵變換，實操簡便便捷，或者將5KW太陽能電池，分成2路分別供給離網發電和并網發電。
風力發電作為單單獨發電系統，協作風光互補控制系統完成風力發電相關實驗項目

五、主要單元功能數值
5.1 太陽能電池結合套件
?結合套件型號：YL250P-29b 多晶
?最大功率（W）（W）：250
?開路電壓（V）（V）：38.4
?短路電流（A）（A）：8.81
?最大功率（W）點的作業電壓（V）（V）：29.9
?最大功率（W）點的作業電流（A）（Ａ）：8.36
?轉化效率：17.12%
?開路電壓（V）溫度（℃）系數：-0.292%/K
?短路電流（A）溫度（℃）系數：+0.045%/K
?功率（W）溫度（℃）系統：-0.408%/K
?最大系統電壓（V）（V）：1000
?保險絲規格限定電流（A）（A）：20
?結合套件尺寸（長×寬×高）：1650×990×40mm
?重量（kg）：19.1kg
?框體結構：陽極氧化鋁
?玻璃：白色鋼化安全玻璃3.2mm
?電池片封裝：EVA
?背板：復合薄膜
?太陽能電池片：6×10片多晶硅太陽能電池片（156mm×156mm）
?接線盒
?6個旁路二極管
?絕緣材料：PPO
?防水浸等級：IP65
?連接器
?常規規格限定電流（A）：30A
?耐電壓（V）：DC1000V
?接觸電阻：<2mΩ
?絕緣電阻：＞500MΩ
?適用單芯電纜截面：2.5-6mm2
?電纜外徑界限：Φ5mm～Φ 7mm
?環境溫度（℃）：-40℃～+ 105℃
?防護等級：IP67
?安全等級：Ⅱ
?殼體：PC料，黑色
?接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
?接線方法：壓接
?鎖緊系統：嵌入式常規規格限定電流（A）：30A
?耐電壓（V）：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
?電纜外徑界限：Φ5mm～Φ 7mm
?環境溫度（℃）：-40℃～+ 105℃
?防護等級：IP67
?安全等級：Ⅱ
?殼體：PC料，黑色
?接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
?接線方法：壓接
?鎖緊系統：嵌入式
?重量（kg）：約0.025Kg
?電 纜
?長度：450mm,
?規格：1×4mm?
?顏色：紅、黑
?溫度（℃）界限系數：-40°C to+85°C
?抗冰雹系數：最大直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)
?最大表面負荷：7200pa
5.2 光伏并網逆變器

應用數字化高精確度DSP控制，高效率方案、高平穩度設計，先進的MPPT,就地實時跟蹤光伏方陣的最大輸出功率（W），最大轉化效率可達到97.5%，MPPT追蹤效率多達99.9%。正弦波輸出，自動同步電網，電流（A）諧波含量小，對電網無污染，無沖擊；防孤島運行控制，全面的保護和報警功能，設定有良好的人機交互LCD界面，配備裝備wifi模型塊，完成遠程數值監視。

5.2.1 設備特別點

?無變壓器設計，最大效率可達97.5%，歐洲效率可達96.6%
?極高的MPP跟蹤精確度（>99.9%）
?較寬的直線DC電壓（V）寫入界限（80-500Vdc），廣泛兼容各種類型的太陽能結合套件
?接線、裝配簡便，易于實操
?IP65設計，適合室內外各種環境下的裝配

5.2.2 智能監控系統

教學系統所應用的逆變器外配Wifi卡，PMB能存檔傳感器的全部重要數值。同時配備裝備RS485、RS232、USB和以太網標準連接口。可以選用使用wifi-kit和GPRS-kit。免費的監控系統能夠經過電腦及位移終端清晰直觀的查看輸出數值，您可以在任何時候查看光伏電站的太陽能產量和共同共用電網的供電量現象。

兩個RJ45插頭用來多點通信，也就是說，經過這兩個插頭和電纜，最多可連接 50 臺逆變器到一個上位機上，上位機可以在同一時間經過一個單一的信號電纜與這些逆變器通信，經過這些插頭，用戶可以從這些逆變器中得到數值，并而且可以配備功能數值。

5.2.3 界面友好，方便實操

系統應用的逆變器擁有精美的顯露屏，顯露機器全部相關的運行信息和設定，三個LED燈分別指示機器的運行狀況，通信狀態和是否有錯誤信息，用戶可以一目了然的理解機器的就地實時運行狀況。

5.2.4 并網逆變器功能數值

?直線DC側功能數值
?最大寫入功率（W）：3000W 兩路寫入
?PV短路電流（A）：12A 兩路寫入
?最大寫入電流（A）：16A 兩路寫入
?滿載MPP電壓（V）界限：180-450V
?最大寫入電壓（V）：500V
?最小寫入電壓（V）：150V
?啟 動 電 壓：170V
?最大功率（W）跟蹤數：1
?防逆流功能：有，配套防逆流傳感器
?交流ACAC側功能數值
?規格限定交流ACAC功率（W）：3000W
?最大輸出電流（A）：14.4A
?連接方法：一相
?規格限定輸出電壓（V）：220Vac,230Vac（電網匹配）
?輸出電壓（V）界限：185v-276v
?規格限定輸出頻率：50Hz/60Hz
?總電流（A）波動線畸變率：＜3%
?功率（W）因數：≥0.99
?最大功率（W）跟蹤效率：99.9%
?安全等級：一級
?防護等級：IP65
?參考標準
?安規標準：EN 62109, AS/NZS 3100
?電磁兼容標準：EN 61000-6-1, EN 61000-6-2, EN 61000-6-3, EN 61000-6-4, EN 61000-3-2, EN 61000-3-3
?并網標準：VDE 0126-1-1, RD1699, EN5, C10/11, G83/2, UTE C15-712-1, AS4777, CQC, CEI 0-21
5.2.5 支撐架

系統支撐架設計容量（KV）為5KW，應用標準工程件，鍍鋅方鋼，鍍鋅C型鋼，構造美觀，強度高，由20塊250Wp太陽能光伏結合套件，成40度斜面，固定于C型鋼架上，（此圖僅供參考）

?斜面式，標準工程用C型鍍鋅鋼
?支撐架材料：工程用鍍鋅方鋼，含標準件，接地孔等所需的全部部位件，含支撐架基建底座。
?方陣點地面積：裝配于樓頂或地面點地約 32平方米
?電池結合套件可單單獨或分組固定在陽臺、墻壁、樓層圍欄
5.2.6 電纜

?規格：阻燃電力電纜 4mm2 ,顏色：黑色，紅色， 光伏專用
5.2.7光電聯接方法： 20塊250W太陽能結合套件，每10塊串聯，分2組輸送至室內實驗臺

5.2.8 斷路器

?斷路器品牌：正泰交流ACAC， 正品施奈德：交流ACAC/直線DC

5.2.9 電表：

• 單項電子電能表 DDS607 5（20）A

5.2.10 雙向計量電度表：

?適用界限：計量一相兩線交流ACAC有功電能，適用來執行單費率電價的太陽能和光伏發電的用戶雙向計量 5（20）A
?主要功能
?液晶LCD數字顯露
?正反向雙向計量，正向電量6位整數1位小數（999999.9）反向電量5位整數1位小數（F99999.9）。
六、主要實驗實驗內容
6、1、 光伏能量變換實驗
實驗1、光伏陣列單元構成原理。
實驗2、太陽能光電池能量變換結合原理。
實驗3、陣列電池最大功率（W）跟蹤器原理。
實驗4、陣列匯流與防雷接地原理。
實驗5、陣列構造件結合裝配原理。
實驗6、最大功率（W）跟蹤器與光伏變換提效實驗。
實驗7、在不一樣天氣和日照強度下光波對光伏變換效率的影響實驗。
實驗8、在不一樣季節環境溫度（℃）變換下對光伏能量變換的影響實驗。
6、2、光伏并網同步逆變電源實驗
實驗1、逆變電源單元構成原理。
實驗2、逆變電源MPPT的最大功率（W）跟蹤控制方法的實驗。
實驗3、逆變電源輸出功率（W）與光伏能量變換的實驗。
實驗4、MPPT與電子跟蹤器有效集合和分離控制方面的對比實驗。
實驗5、逆變器并入的電網供電中斷，逆變器應在2s內停止向電網供電，同時發出警示信號的防孤島效應保護試驗。
實驗6、逆變電源直線DC寫入欠電壓（V）控制實驗。
6、3、光伏并網發電系統系統實驗
實驗1、在工控一體機上位系統里查看單站監控項目
 當前功率（W） KW、當日電量 KWh、當月電量 KWh、當前電量 KWh、總電量 KWh
 累計減少砍伐樹木（棵）、累計減排二氧化碳（噸）、收益（元）需要設定
 每日/周功率（W）彎彎曲線、電量彎彎曲線
實驗2、在位移設備監控系統里查看單站電量記錄項目：
 當前功率（W） KW、當日電量 KWh、當月電量 KWh、當前電量 KWh、總電量 KWh
 累計減少砍伐樹木（棵）、累計減排二氧化碳（噸）、收益（元）需要設定
 每日/周功率（W）彎彎曲線、電量彎彎曲線
實驗3、在上位系統里查看單站故障記錄項目：
 直線DC過壓、直線DC欠壓、直線DC過流
 交流ACAC過壓、交流ACAC欠壓、交流ACAC過流
 系統過載、頻率異常、孤島保護、ADC異常（快速檢驗測試并網電壓（V），電流（A））、IPM故障、過流保護、過溫保護、溫度（℃）異常、DSP異常（數字信號處置整理器，將模仿信號轉為數字信號）