太阳能光伏发电系统实验实训装置：探索光伏发电教学新途径
2024-06-27 06:18
太阳能光伏发电系统是一种利用太阳光直接转化为电能的新型能源技术，近年来在科研和实践中得到了广泛的关注。为了更好地理解和掌握这一技术，我们特别设计了一套太阳能光伏发电系统实验实训装置。这个装置不仅能够模拟真实的工作环境，帮助我们深入理解光伏发电系统的工作原理，还能通过实验教学，提高我们的实践操作能力和创新思维。
第二：实验实训装置的设计理念
我们的实验实训装置采用了先进的光电转换技术，结合智能控制系统，可以实现对光伏电池板的电压、电流、功率等参数的有效监测和调控。同时，该装置还配备了数据采集和分析软件，能够实时反馈系统的运行状态，为实验者提供准确的数据支持。此外，我们还特别考虑到安全因素，所有设备都按照严格的安全标准设计和制造，确保实验过程中的人员安全。
第三：实验实训装置的应用前景
通过使用这套太阳能光伏发电系统实验实训装置，学生不仅可以在理论上深入理解光伏发电技术的原理和特点，还能够在实践中提升自身的动手能力和解决问题的能力。这对于他们未来的学习和工作都将产生积极的影响。同时，随着全球对可再生能源需求的增加，太阳能光伏发电系统将在未来的能源领域发挥越来越重要的作用。因此，掌握相关的知识和技能，对我们每一个人来说都是非常重要的。
第四：产品介绍
DB-PV18太阳能光伏发电系统实验实训装置采用串联式PWM充电控制方式，使充电回路的电压损失较原二极管充电方式降低一半，充电效率较非PWM高3－6%;过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式有利于提高蓄电池寿命。多种保护功能，包括蓄电池反接、蓄电池过、欠压保护、太阳能电池组件短路保护，具有自动恢的输出过流保护功能，输出短路保护功能。
1.太阳能电池组具体参数如下：
◆ 峰值功率：30W
◆ 最大功率电压：17.5V
◆ 最大功率电流：1.95A
◆ 开路电压：22V
◆ 短路电流：2.2A
◆ 安装尺寸：622*550*18mm
2.太阳能控制器具体功能如下
◆ 使用单片机和专用软件，实现智能控制，自动识别24V系统。
◆ 采用串联式PWM充电控制方式，使充电回路的电压损失较原二极管充电方式降低一半，充电效率较非PWM高3－6%;过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式有利于提高蓄电池寿命。
◆ 多种保护功能，包括蓄电池反接、蓄电池过、欠压保护、太阳能电池组件短路保护，具有自动恢的输出过流保护功能，输出短路保护功能。
◆ 具有丰富的工作模式，如光控，光控＋延时，通用控制等模式。
◆ 浮充电温度补偿功能。
◆ 使用定制大屏幕LCD液晶显示器、充电、放电，光伏、蓄电池，负载各参数一目了然，一键式操作即可完成所有设置，方便直观。
◆ 优良的通讯功能配备独立的上位机软件，保证与PC机之间良好通讯，画面人性化，清晰、直观、操作方便。与PC机连接后对控制器的参数及功能控制更加灵活，充分满足不同教学应用需求。
3.蓄电池：一般为铅酸电池，具有如下特点：
◆ 自放电率低
◆ 使用寿命长
◆ 深放电能力强
◆ 充电效率高 工作温度范围宽
◆ 增加系统停机时蓄电池电量自动测量功能
4.离网逆变器：正弦波逆变器，具体功能参数如下：
◆ 纯正弦波输出(失真率<4%)
◆ 输入输出完全隔离设计
◆ 能快速并行启动电容、电感负载
◆ 三色指示灯显示，输入电压,输出电压，负载水准和故障情形
◆ 负载控制风扇冷却
◆ 过压/欠压/短路/过载/超温保护
5．负载：
◆ 直流负载包括：LED灯，风机等；
◆ 交流负载包括：节能灯和交流电机等。
6.并网逆变器：
并网逆变器具有DC－DC和DC－AC两级能量变换的结构。DC－DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点；DC－AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数。
系统面板设有用来测量DC、AC相关参数的多个测试端口，可测量DC-DC电压电流变化和DC-AC逆变过程中的电压电流及曲线变化和波形对比。
6级功率搜索功能
在自动调整的过程中，会看到LOW灯不停的闪烁，功率会由0作为起点，向最大功率点加大输出功率，重启最多为6次，然后进入功率锁定状态，锁定时ST灯长亮。
在进行6级功率搜索程序时，所需的时间为10分钟。
宽电压输入（15-62VDC）
二级功率变压转换
◆ 高频双向并网，单向并网功能
◆ 高频直接调制，AC半波合成
◆ 双向并网方式：直接负载消耗，逆向传输AC电流
◆ 单向并网方式：直接负载消耗，禁止逆向传输AC电流
多频率输出功能，可适用于50Hz/60Hz频率的AC交流电
◆ 频率范围：45Hz~63Hz
◆ 直接连接到太阳能电池板（不需要连接电池）
7.监测仪表：
完成实验时数据的读取，可监测太阳能电池组的电压和电流；并网逆变器输出的电压和电流；离网逆变器输出的电压和电流。
上位机通讯联机界面图
三、实验项目：
实验一 太阳能光伏板能量转换实验
实验二 环境对光伏转换影响实验
实验三 太阳能电池光伏系统直接负载特性实验
实验四 太阳能控制器工作原理实验
实验五 接反保护实验
实验六 太阳能控制器对蓄电池的过充保护实验
实验七 太阳能控制器对蓄电池的过放保护实验
实验八 夜间防反充实验
实验九 离网型逆变器工作原理实验
实验十 独立光伏发电实验
实验十一 并网型逆变器工作原理实验
实验十二 光伏并网实验
第五：结语
总的来说，太阳能光伏发电系统实验实训装置是我们教育工作中的重要一环。它不仅能够帮助我们培养学生的专业技能，还能引导他们对未来能源发展的方向进行深入思考。我们期待通过这个装置，让更多的学生了解和热爱太阳能光伏发电技术，为我们的未来做出贡献。