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一、概述

太陽能光伏發(fā)電有無限的太陽光資源，綠色、環(huán)保、低碳、無需資源分配等優(yōu)點(diǎn)。在國家能源建設(shè)和儲(chǔ)備中得到了廣泛的應(yīng)用。光伏并網(wǎng)發(fā)電，是當(dāng)前全球最大規(guī)模利用太陽能資源發(fā)電的一種重要方式。并網(wǎng)發(fā)電，是將太陽能電池所發(fā)出的直流電通過逆變器轉(zhuǎn)換成波形良好的交流電，直接向電網(wǎng)供電，無儲(chǔ)能裝置，運(yùn)行可靠性和轉(zhuǎn)換效率比較高，系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)成本較低。我公司結(jié)合多年在新能源行業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，特別推出了TRM-JX5型太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)訓(xùn)裝置，主要可以提供系統(tǒng)配套件，電池組件陣列、最大功率跟蹤調(diào)節(jié)支架、方陣避雷匯流箱、并網(wǎng)逆變器、升壓輸變箱、計(jì)量監(jiān)控通訊等。

二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)單元組成

1、光伏陣列單元：在院區(qū)修建約10平方米的平臺(tái)，安裝支架，鋪設(shè)總峰值功率為0.6～12kW的光伏陣列。在條件允許的情況下，光伏陣列選用三種不同類型的太陽能電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。單晶硅太陽能電池，變換效率15～17%，厚度300um，黑色，硬質(zhì)不可卷曲，拉制溫度1400度。在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中得到普遍使用。 多晶硅太陽能電池，變換效率12～14%，厚度300um，深藍(lán)色，硬質(zhì)不可卷曲，拉制溫度1000度。具有接近于單晶硅太陽電池的穩(wěn)定性和較強(qiáng)的空間抗輻射性能，成本低于單晶硅太陽能電池。非晶硅太陽能電池，變換效率6～10%，厚度1um，可卷曲，暗紅色，生產(chǎn)溫度200度，生產(chǎn)成本低，溫度系數(shù)低，高溫條件和弱光條件下，任然獲得高功率輸出。

2、逆變控制單元：系統(tǒng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要，通過開關(guān)單元的開和關(guān)，最多可以實(shí)現(xiàn)6臺(tái)不同型號(hào)和產(chǎn)地的并網(wǎng)逆變器同時(shí)運(yùn)行，配備同時(shí)并網(wǎng)通道，可滿足對(duì)比實(shí)驗(yàn)和各種數(shù)據(jù)采集的需要。

3、開關(guān)控制單元：所有系統(tǒng)內(nèi)外單元的引線經(jīng)隔離開關(guān)接至各自的跳線端子上，在實(shí)驗(yàn)過程中，一旦發(fā)生漏電、短路、過流、過熱情況，開關(guān)自動(dòng)斷開電源，起到保護(hù)儀器儀表和人身的安全。

4、方陣連接單元：示意接線面板上,最小單元的引線經(jīng)隔離開關(guān)接至各自的跳線端子，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要，可以用跳線自由地組合成不同開路電壓（180～450VDC 和200～450VDC），峰值功率（600～1200W）的系統(tǒng)。

5、顯示單元：直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、頻率、室內(nèi)溫度、濕度、時(shí)鐘、當(dāng)前發(fā)電功率、有功和無功功率、日發(fā)電量累計(jì)。

6、環(huán)境監(jiān)測(cè)單元：系統(tǒng)配置1套環(huán)境監(jiān)測(cè)儀，用來監(jiān)測(cè)現(xiàn)場的環(huán)境情況。該裝置由風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、日照輻射表、測(cè)溫探頭、控制盒及支架組成?？蓽y(cè)量環(huán)境溫度、風(fēng)速、風(fēng)向和輻射強(qiáng)度等參數(shù)，通過RS485接口與并網(wǎng)監(jiān)控裝置工控機(jī)通訊。

7、并網(wǎng)監(jiān)控單元：監(jiān)控裝置包括監(jiān)控主機(jī)、監(jiān)控軟件和顯示設(shè)備。本系統(tǒng)采用高性能工業(yè)控制PC機(jī)作為系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)，配置光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多機(jī)版監(jiān)控軟件，采用RS485通訊方式，可以實(shí)時(shí)獲取所有并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行參數(shù)和工作數(shù)據(jù)，并對(duì)外提供以太網(wǎng)遠(yuǎn)程通訊接口。

工控機(jī)的性能特點(diǎn)：嵌入式低功耗C3系列處理器；帶LCD/CRTVGA接口；以太網(wǎng)口；RS232通訊接口；配備RS485/RS232轉(zhuǎn)接器;USB2.0；256M內(nèi)存(可升級(jí))；40G 筆記本硬盤(可升級(jí))。

并網(wǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)版監(jiān)控軟件（SPS-PVNET）功能：實(shí)時(shí)顯示電站的當(dāng)前發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計(jì)總發(fā)電量、累計(jì)CO2總減排量以及每天發(fā)電功率曲線圖；可查看每臺(tái)逆變器的運(yùn)行參數(shù)，主要包括（但不限于）：直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、逆變器機(jī)內(nèi)溫度、時(shí)鐘、頻率、當(dāng)前發(fā)電功率、日發(fā)電量、累計(jì)發(fā)電量、累計(jì)CO2減排量、每天發(fā)電功率曲線圖。

監(jiān)控所有逆變器的運(yùn)行狀態(tài)，采用聲光報(bào)警方式提示設(shè)備出現(xiàn)故障，可查看故障原因及故障時(shí)間，監(jiān)控的故障信息至少包括：電網(wǎng)電壓過高、電網(wǎng)電壓過低、電網(wǎng)頻率過高、電網(wǎng)頻率過低、直流電壓過高、逆變器過載、逆變器過熱、逆變器短路、逆變器孤島、DSP故障、通訊失敗顯示單元可采用液晶電視，具有非常好的展示效果。

8、 監(jiān)控軟件:集成環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，主要包括日照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向和環(huán)境溫度。監(jiān)控主機(jī)同時(shí)提供對(duì)外的數(shù)據(jù)接口，即用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)方式，異地實(shí)時(shí)查看整個(gè)電源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)?？擅扛?分鐘存儲(chǔ)一次電站實(shí)驗(yàn)所有運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括實(shí)時(shí)存儲(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)等參數(shù)。

可連續(xù)存儲(chǔ)20年以上的電站實(shí)驗(yàn)所有的運(yùn)行數(shù)據(jù)和所有的故障紀(jì)錄?？商峁┲形暮陀⑽膬煞N語言版本。

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)由太陽能電池組件、自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)、模擬光源蓄電池組件、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、太陽能控制器、太陽能發(fā)電逆變系統(tǒng)、太陽能應(yīng)用負(fù)載系統(tǒng)組成，各系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。

（1）自動(dòng)跟蹤逐日系統(tǒng)，采用光強(qiáng)自動(dòng)跟蹤控制和手動(dòng)控制兩種控制方式，實(shí)現(xiàn)太陽能電池板全自動(dòng)跟蹤。

（2）太陽能跟蹤系統(tǒng)開放化，提供各種實(shí)訓(xùn)，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力。

（3）太陽能電池板工作環(huán)境監(jiān)控，更接近實(shí)際工業(yè)級(jí)運(yùn)用中太陽能電池板的使用。

（4）采用多塊工業(yè)級(jí)太陽能電池板，可進(jìn)行串、并聯(lián)組合，模仿KW級(jí)光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽能電池板系統(tǒng)組建。

（5）太陽能路燈是目前光伏最為廣泛的應(yīng)用，專門設(shè)計(jì)高效LED節(jié)能路燈，可直接用于實(shí)驗(yàn)室夜間照明。

（6）全套整體結(jié)構(gòu)采用工業(yè)鋁型材和雙面白高密度板設(shè)計(jì)。

（7）產(chǎn)品面板采用環(huán)氧樹脂面板制作，防止長時(shí)間變形。

四、運(yùn)行技術(shù)條件（單相輸出/三相輸出）

  1、光伏陣列輸出電壓：180～450VDC。

  2、并網(wǎng)輸出電壓：180～456VAC。

  3、并網(wǎng)頻率范圍：47.8～51.2Hz。

  4、效    率：94.5%。

  5、功率因數(shù)：>0.99。

  6、最大功率跟蹤180～400VD。

  7、通訊接口RS485。

  8、保護(hù)功能：防雷、極性反接、短路、漏電、過熱、孤島效應(yīng)、過載保護(hù)、電網(wǎng)過欠壓、電網(wǎng)過欠頻保護(hù)、接地故障保護(hù)等。

  9、工作環(huán)境：溫度-40℃～80℃。

  10、相對(duì)濕度﹤90﹪RH（25℃）。