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2023-09-22 07:52

淺談太陽能光伏發(fā)電技術(shù)實訓(xùn)中心的建設(shè)

淺談太陽能光伏發(fā)電技術(shù)實訓(xùn)中心的建設(shè)

1.建設(shè)規(guī)模
實訓(xùn)室的建設(shè)將圍繞工學(xué)結(jié)合的課程體系,進一步促進專業(yè)實踐教學(xué)的改革和建設(shè),全面適應(yīng)社會對應(yīng)用性人才和技能型人才的需求,采用一體化教學(xué)模式,增強對學(xué)生的科學(xué)研究、實踐技能、解決實際問題的能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì),提高專業(yè)教學(xué)的質(zhì)量和效益,保證實訓(xùn)基地建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。
2.預(yù)期目標
太陽能光伏發(fā)電技術(shù)實訓(xùn)中心的建設(shè),著力營造良好的育人環(huán)境,構(gòu)建特色育人教育模式,打造一個體系完善、設(shè)備先進、環(huán)境舒適、管理科學(xué)規(guī)范、集教學(xué)改革,科研開發(fā),學(xué)生實訓(xùn),技能比賽等功能多樣化實訓(xùn)中心。具有年開展100人次專業(yè)實踐教學(xué)和200人次職業(yè)技能培訓(xùn)及鑒定的能力,具備一次組織20人次進行技能比賽的能力,具備30人同時開展科研開發(fā)的能力。
圍繞光伏行業(yè)對高技能人才的需求,重點打造兩個中心和六個平臺,以發(fā)揮其綜合效能,提高設(shè)施設(shè)備的使用效率。
1.人才培訓(xùn)中心。打造成為甘肅地區(qū)能源行業(yè)較為先進的研究中心、人才培訓(xùn)中心。
2. 技術(shù)共享中心。打造成為周邊企業(yè)和院校的技術(shù)共享中心,例如承載老師搞科研的平臺、企業(yè)搞創(chuàng)新測試平臺、學(xué)院學(xué)生搞科學(xué)研究的平臺等。
3.職業(yè)技能實訓(xùn)平臺。圍繞通用技能的訓(xùn)練,建設(shè)通用性強、需求量大的基礎(chǔ)技能實訓(xùn)裝置,滿足光伏發(fā)電技能型人才批量性、規(guī)模化實訓(xùn)的需要。
4.職業(yè)技能鑒定平臺。對職業(yè)院校光伏發(fā)電等相關(guān)專業(yè)學(xué)生和社會各類人員開展職業(yè)技能鑒定,國際和國內(nèi)職業(yè)資格認證等職業(yè)能力評價服務(wù)。
5.職業(yè)技能競賽平臺。承辦省、市級以上學(xué)生、企業(yè)員工和專業(yè)技術(shù)人員的職業(yè)技能大賽。
6.職業(yè)教育和新技術(shù)研發(fā)平臺。充分利用中心先進的技術(shù)裝備,為各類職業(yè)院校、科研機構(gòu)和企業(yè)技術(shù)攻關(guān)提供技術(shù)支持和服務(wù)。
7.科普推廣平臺。充分利用中心各類先進的技術(shù),面向市民和學(xué)生提供認識學(xué)習(xí)和觀光,明確國家能源發(fā)展戰(zhàn)略。
8.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺。為學(xué)生提供創(chuàng)業(yè)創(chuàng)造思維,提高學(xué)生的創(chuàng)業(yè)成功率。
9.創(chuàng)新性。智能微電網(wǎng)建成為國內(nèi)領(lǐng)先的微網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及支撐平臺,開展分布式電源、儲能系統(tǒng)、微電網(wǎng)控制等相關(guān)技術(shù)的教學(xué)研究。構(gòu)建智能微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng),實現(xiàn)對微電網(wǎng)內(nèi)分布式電源和智能負荷的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制及能量管理。并建設(shè)微電網(wǎng)調(diào)度運行維護監(jiān)控中心。



一、系統(tǒng)實訓(xùn)應(yīng)用范圍:
太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電教學(xué)實訓(xùn)臺主要提供于職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以太陽能發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)。
 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電教學(xué)實訓(xùn)臺
二、技術(shù)參數(shù)
2.1、太陽能電池板
太陽能電池板采用陣列組裝形式,主要采用3塊(或更多)小型太陽能電池板組建,可實現(xiàn)太陽能電池板的并接方式和串接方式,進而提供大電流或大電壓的兩種太陽能電池板組網(wǎng)方式。
 最大輸出功率:100W*3塊
 開路電壓:35V(并聯(lián))
 短路電流:3*3.25A(并聯(lián))
2.2、模擬太陽燈
 工作電壓:AC220V
 額定功率:500W
 調(diào)節(jié)器功率:600W
 電壓調(diào)節(jié)范圍:0~220V可調(diào)
 功率調(diào)節(jié)范圍:0~500W連續(xù)可調(diào)
 光照度范圍:0~&1280Lux
2.3、照度計
 量程:0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx(225000Lx)自動切換量程。
2.4、系統(tǒng)包含電壓表、電流表、有功、無功率表,溫度表及濕度表
 直流電壓表200V、直流電流表20A各3只
 交流電壓表500V、交流電流表5A各3只
 有功功率表 1只
 無功功率表 1只
 溫度、濕度表:溫度測量范圍:-50℃-+70℃  濕度測量范圍:20%-90%
2.5、環(huán)境監(jiān)測模塊技術(shù)指標
 含有照度計、溫度表、濕度表,單片機時鐘系統(tǒng),實現(xiàn)時間的顯示
2.6、13寸工控一體機,帶觸摸功能
 C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器
 主 板:Intel M11工控固態(tài)節(jié)能主板
 內(nèi) 存:1G DDR3 1333超高速內(nèi)存,支持1333/1066MHz內(nèi)存,最大可支持8GB。
 硬 盤:24G SSD固態(tài)硬盤
 顯 卡:集成Intel  HD Graphics核心顯卡,提供VGA、LVDS、雙HDMI顯示輸出,LVDS支持雙通道24bit,支持單獨顯示、雙顯復(fù)制、雙顯擴展。
 聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器
 網(wǎng) 卡:集成1個RTL千兆網(wǎng)卡,支持網(wǎng)絡(luò)喚醒、PXE功能。
 電 源:外置電源(100V至220V寬幅電壓,全球通用)
 顯示屏:13寸LED工控屏 分辨率:1024*600
 觸摸屏:臺灣軍工Touchkit 4線觸摸屏,透光率高;性能穩(wěn)定,觸摸靈敏
 整機接口:4* USB 2.0接口,其中兩個可支持USB3.0(需定制),
 1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口,1* Line out(綠色),1* Mic(紅色)
 2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口
   系統(tǒng)狀態(tài):
   太陽能控制器(帶報警功能):
 輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示
 輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示
 蓄電池:電壓數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示
2.7 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。
 直接連接到太陽能電池板(不需要連接電池)
 AC標準電壓范圍:90V~140V/180V~260VAC
 AC頻率范圍: 55Hz~63Hz/45Hz~53Hz
 并網(wǎng)輸出功率:300W
 輸出電流總諧波失真:THDIAC <5%
 相 位 差: <1%
 孤島效應(yīng)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)
   高性能自動功率點追蹤(MPPT)
強大的MPPT算法,以優(yōu)化來自太陽能電池板的功率收集,可精確地捕捉及鎖定最大輸出功率點,使發(fā)電量大幅提高到大于25%以上。
MPPT追蹤圖
MPPT追蹤圖

    電力輸出:(逆向電力傳輸)
高效的電力逆向傳輸技術(shù),逆變器在并網(wǎng)輸出模式時電力以反方向電力傳輸,自動檢測電路中的負載并優(yōu)先進行使用,用不完的電力才向電網(wǎng)逆方向傳輸供應(yīng)到其他地方使用,電力傳輸率可達99.9%。在光伏發(fā)電應(yīng)用系統(tǒng)中使輸出效率更高。

并網(wǎng)湝波分量測試圖
并網(wǎng)湝波分量測試圖
軟件
 
三、可完成的實驗內(nèi)容:
    實驗一 太陽能電池板特性實驗系列
1-1、太陽能電池板開路電壓測試實驗
1-2、太陽能電池板短路電流測試實驗
1-3、太陽能電板I-V特性測試實驗
1-4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗
1-5、太陽能電池板填充因子計算實驗
1-6、太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率測量實驗
1-7、開路電壓與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗
1-8、短路電流與相對光強的函數(shù)關(guān)系實驗
1-9、太陽能電池板P-V特性測試實驗
1-10、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗
1-11、太陽能組件輸出特性測試實驗
1-12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
1-13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
1-14、太陽能電池光譜特性測試實驗
1-15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測試實驗
1-16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗
1-17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗
1-18、太陽能電池板的并聯(lián)短路電流測試實驗
1-19、負載特性測試實驗
    實驗二 太陽能光伏逆變器實驗系列
2-1、逆變器的工作原理分析實驗
2-2、輸出電壓、電流測試實驗
2-3、最大輸出功率的估算實驗
2-4、過載或短路保護演示實驗
2-5、輸入電壓范圍測試實驗
2-6、轉(zhuǎn)換效率計算實驗
實驗三 并網(wǎng)逆變電源技術(shù)實驗
3-1、并網(wǎng)逆變電源單元組成原理技術(shù)實驗
3-2、并網(wǎng)逆變器的最大功率跟蹤、MPPT 控制方法的比較實驗,探討新方法
3-3、光伏同步電源與風(fēng)電同步電源并網(wǎng)兼容控制技術(shù)測試實驗
3-4、并網(wǎng)逆變器的防孤島效應(yīng)瞬間保護技術(shù)測試試驗
3-5、并網(wǎng)逆變電源輸出功率與光伏能量變換的實驗
3-6、并網(wǎng)逆變電源直流輸入欠壓控制實驗
3-7、并網(wǎng)逆變電源交流輸出波形測試實驗
3-8、并網(wǎng)逆變器輸入功率與輸出功率比值效率計算與測試實驗
實驗四 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控軟件實驗
4-1、在上位軟件里查看單站監(jiān)控項目:直流電壓VDC、直流電流A、輸入功率KW 交流電壓VDC、交流電流A、輸出功率KW,日發(fā)電量KWh、日運行時數(shù)hmin、總發(fā)電量KWh、總運行時數(shù)h,二氧化炭排放量查詢。
四、設(shè)備配置清單

序號 名   稱 型  號 數(shù)量 單位  
1 實驗臺   1  
2 太陽能電池板   300 W 100W*3塊
3 并網(wǎng)同步電源   1  
4 數(shù)據(jù)采集及MODE   1  
5 計量電表   2  
6 監(jiān)控主機   1  
7 支架   1  
8 電線、電纜   1  
9 實驗附件   1