TW-SNY18（分布式）5KW太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電教學(xué)系統(tǒng)

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)載用電全部來自電網(wǎng)。另外在系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)情況下，可以通過系統(tǒng)監(jiān)控軟件來實(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，以便于遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)掌控電站的信息。

室外4.0KW工程型光電池方陣                       室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及操作平臺(tái)

我司現(xiàn)已安裝的校園科普實(shí)驗(yàn)基地實(shí)景照

二、系統(tǒng)主要特點(diǎn)

?一站式交鑰匙服務(wù)；

?系統(tǒng)所選設(shè)備及材料質(zhì)量可靠、價(jià)格低廉，使電站性價(jià)比高；

?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；

?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)，來掌控電站的信息。

?分布式并網(wǎng)光伏電站具有綠色環(huán)保、無污染、就地消納、損耗小等優(yōu)點(diǎn)；

?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)流程簡單；

三、系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：

項(xiàng)目	名稱	5.0 kW 并網(wǎng)型光伏發(fā)電教學(xué)系統(tǒng)
標(biāo)配部分	光伏組件	5.0 kW（250W多晶硅×20塊）
	光伏組件支架	1套（平屋頂支架或瓦片屋頂支架）
	并網(wǎng)逆變器	1臺(tái)5kW（DSG-5K-TG）
	交流配電箱	1臺(tái)
	本地監(jiān)控軟件	1套
	電力連接線纜	1套
	輔料	1套
選配部分	GPRS數(shù)據(jù)采集器	1臺(tái)
	遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件	1套（安卓、IOS或PC版可選）
	環(huán)境監(jiān)測儀	1臺(tái)（可監(jiān)測環(huán)境五要素?cái)?shù)據(jù)：風(fēng)速、風(fēng)向、太陽輻射量、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度）
	通訊連接線纜	1套
系統(tǒng)性能指標(biāo)	系統(tǒng)使用壽命	25年以上
	系統(tǒng)占地面積	≥26m2
	系統(tǒng)日均發(fā)電量	5.98~15.3度
	系統(tǒng)日均節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤量	2.093~5.355kg
	系統(tǒng)日均節(jié)約二氧化碳量	4.62~11.81kg

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 自發(fā)自用，自發(fā)自用模式

五、主要單元參數(shù)

5.1 太陽能電池組件

?組件型號(hào)：YL250P-29b  多晶

?功率（W）：250

?開路電壓（V）：38.4

?短路電流（A）：8.81

?功率點(diǎn)的工作電壓（V）：29.9

?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

?系統(tǒng)電壓（V）：1000

?保險(xiǎn)絲額定電流（A）：20

?組件尺寸（長×寬×高）：1650×990×40mm

?重量：19.1kg

?框架：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(fù)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

1)6個(gè)旁路二極管

2)絕緣材料：PPO

3)防水等級(jí)：IP65

?連接器

1)常規(guī)額定電流：30A

2)耐電壓：DC1000V

3)接觸電阻：<2mΩ

4)絕緣電阻：＞500MΩ

5)適用單芯電纜截面：2.5-6mm2

6)電纜外徑范圍：Φ5mm～Φ 7mm

7)環(huán)境溫度：-40℃～+ 105℃

8)防護(hù)等級(jí)：IP67

9)安全等級(jí)：Ⅱ

10)殼體：PC料，黑色

11)接觸件：紫銅CN，鍍錫SN

12)接線方式：壓接

?鎖緊系統(tǒng)：嵌入式常規(guī)額定電流：30A

1)耐電壓：DC1000V

2)接觸電阻：<2mΩ

3)絕緣電阻：＞500MΩ

4)適用單芯電纜截面：2.5mm2, 4mm2, 6mm2或14AWG, 12AWG, 10AWG

5)電纜外徑范圍：Φ5mm～Φ 7mm

6)環(huán)境溫度：-40℃～+ 105℃

7)防護(hù)等級(jí)：IP67

8)安全等級(jí)：Ⅱ

9)殼體：PC料，黑色

10)接觸件：紫銅CN，鍍錫SN

11)接線方式：壓接

12)鎖緊系統(tǒng)：嵌入式

13)重量：約0.025Kg

?電 纜

1)長度：450mm,

2)規(guī)格：1×4mm2

3)顏色：紅、黑

?溫度范圍系數(shù)：-40°C to+85°C

?抗冰雹系數(shù)：直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)

?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)，先進(jìn)的MPPT,實(shí)時(shí)跟蹤光伏方陣的輸出功率，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)無污染，無沖擊；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)

?無變壓器設(shè)計(jì)，效率可達(dá)97.5%，歐洲效率可達(dá)96.6%

?極高的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能組件

?接線、安裝簡單，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 創(chuàng)新的智能監(jiān)控系統(tǒng)

教學(xué)系統(tǒng)所采用的逆變器內(nèi)置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，通過這兩個(gè)插頭和電纜，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)間通過一個(gè)單一的信號(hào)電纜與這些逆變器通信，通過這些插頭，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)。

智慧教室綜合測控系統(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)。

（一）、虛擬示波器所需實(shí)現(xiàn)的功能：50MHz   2路波形測量功能；

（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，波形測量完全滿足教學(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）、萬用表功能

1、萬用表的電阻測量功能；

2、萬用表的直流電壓測量功能；

3、萬用表的交流電壓測量功能；

4、萬用表的交流電流測量功能；

（六）、人機(jī)界面功能

*1、人機(jī)界面顯示所測量的波形，并顯示相應(yīng)的量測值；

*2、可通過點(diǎn)擊界面按鈕，將所測量的波形插入實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板中；

*3、學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果可通過點(diǎn)擊界面按鈕，統(tǒng)一上傳到指定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)測量：可同時(shí)測量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；

2、電氣參數(shù)測量：可測量控制臺(tái)電壓電流，并計(jì)算出功率；

3、過流、過壓、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：長期無人實(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；

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)

1)輸入功率：3000W

2)PV短路電流：12A

3)輸入電流：16A

4)滿載MPP電壓范圍：180-450V

5)輸入電壓：500V

6)輸入電壓：150V

7)啟 動(dòng) 電 壓：170V

8)功率跟蹤數(shù)：1

9)防逆流功能：有，配套防逆流傳感器

?交流側(cè)參數(shù)

1)額定交流功率：3000W

2)輸出電流：14.4A

3)連接方式：單相

4)額定輸出電壓：220Vac,230Vac（電網(wǎng)匹配）

5)輸出電壓范圍：185v-276v

6)額定輸出頻率：50Hz/60Hz

7)總電流波形畸變率：＜3%

8)功率因數(shù)：≥0.99

9)功率跟蹤效率：99.9%

10)安全等級(jí)：一級(jí)

11)防護(hù)等級(jí)：IP65

?參考標(biāo)準(zhǔn)

1)安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)：EN 62109, AS/NZS 3100

2)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

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

支架

1)斜面式，標(biāo)準(zhǔn)工程用C型鍍鋅鋼

2)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。

3)方陣點(diǎn)地面積：安裝于樓頂或地面點(diǎn)地約 23平方米

?電纜

1)規(guī)格：阻燃電力電纜  4mm2 ,顏色：黑色，紅色， 光伏專用

?光電聯(lián)接方式：14塊250W太陽能組件，每7塊串聯(lián)，分2組輸送至室內(nèi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)

?斷路器

1)斷路器品牌：正泰交流，  正品施奈德：交流/直流

?電表：單項(xiàng)電子電能表 DDS607   5（20）A

?雙向計(jì)量電度表：

1)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)的太陽能和光伏發(fā)電的用戶雙向計(jì)量  5（20）A

2)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、太陽能光電池能量轉(zhuǎn)換組合原理。

實(shí)驗(yàn)3、陣列電池功率跟蹤器原理。

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、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 KWh

?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

?每日/周功率曲線、電量曲線

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 KWh

?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

?每日/周功率曲線、電量曲線

實(shí)驗(yàn)3、在上位軟件里查看單站故障記錄項(xiàng)目：

?直流過壓、直流欠壓、直流過流

?交流過壓、交流欠壓、交流過流

?系統(tǒng)過載、頻率異常、孤島保護(hù)、ADC異常（快速檢測并網(wǎng)電壓，電流）、IPM故障、過流保護(hù)、過溫保護(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)）

七、主要設(shè)備清單