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)。
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
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
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 | 臺 | ||
| 2 | 太陽能電池板 | 300 | W | 100W*3塊 | |
| 3 | 并網(wǎng)同步電源 | 1 | 臺 | ||
| 4 | 數(shù)據(jù)采集及MODE | 1 | 臺 | ||
| 5 | 計量電表 | 2 | 臺 | ||
| 6 | 監(jiān)控主機 | 1 | 臺 | ||
| 7 | 支架 | 1 | 套 | ||
| 8 | 電線、電纜 | 1 | 套 | ||
| 9 | 實驗附件 | 1 | 套 |