FCGF-5分布式(shi)光(guang)伏發電綜合實訓系統

分布式光伏裝調實訓平臺由供能模塊、數據采集模塊、集中控制模塊、環境感知模塊、 通訊模塊、智能離網微逆變模塊、負載模塊等設備組成。可滿足多種光伏發電模式的教學展現，滿足分布式光伏發電、離網光伏發電、離并網混合發電系統的安裝、調試、控制等實訓內容要求。

分布式光伏并網隔離系統由并網逆變器、隔離變壓器組成。系統發電后通過并網隔離系 統轉換成符合市電電網要求的交流電之后直接接入公共電網。隔離變壓器，通過隔離原副邊繞線圈各自電流，實現與市電外網隔離。另外，利用其鐵芯高頻損耗大的特點，實現抑制高頻雜波傳入控制回路。

一、供能模塊：

采用光伏組件、可調直流穩壓電源、蓄電池為設備供電

◆ 光(guang)伏供電：光(guang)伏組件(jian)沿著太陽(yang)的運行軌跡(ji)追隨(sui)太陽(yang),構(gou)成一個閉路反饋系統,實現自動跟蹤。系(xi)統不需設定基(ji)準位置,傳(chuan)感器永不(bu)迷失方(fang)向(xiang)。

1)組件功率(lv)：20W；

2)誤差：±5%；

3)峰值功率電壓：17.5V；

4)峰值功率電流：1.11A；

5)短(duan)路電(dian)流：1.24V；

6)開路(lu)電壓：21.5V

7)數量(liang)：4塊。

◆ 可調直流穩壓(ya)電(dian)源：高頻調制技(ji)術(shu)，將開關電(dian)源的電(dian)壓(ya)和電(dian)流展寬，實現(xian)了(le)電(dian)壓(ya)0~100V和電流0~10A的大范(fan)圍(wei)調節。通過對直(zhi)流穩(wen)壓電(dian)源的調節輸出不同的電(dian)壓，實現對智能離網(wang)微逆變系統和并網(wang)逆變器供(gong)電(dian)。

1)額定功(gong)率：1000W；

2)輸入電(dian)壓：AC220V±10%；

◆ 蓄電池：在離網系統中進行能源補償。

1)額定電壓：12V；

2)額(e)定容量：18AH(20RH)；

3)數量：2個；

二、數據采集模塊：

高(gao)精度(du)直/交流電(dian)壓電(dian)流多功能組合表(biao)，和電(dian)子式(shi)多功能電(dian)能表(biao)。提供實(shi)時數(shu)據顯(xian)示，本(ben)地數(shu)據查(cha)詢，電(dian)流變(bian)比可編程設置，支持RS-485通訊，Modbus-RTU協議。

◆交流電壓電流多功能組合表

1)Rs485通(tong)訊接口，物理層隔離，Modbus-RTU協議(yi)；

2）波特率：1200-9600；

3）輸入電壓：0-450V

4）輸入(ru)電流：0-5A

5）工(gong)作(zuo)電壓(ya)：DC24V

6）測(ce)量(liang)精度：0.5級

7）數量：2只。

◆直流電壓電流多功能組合表

1)Rs485通訊接口，物理層隔離，Modbus-RTU協議；

2）波特率：1200-9600；

3）輸(shu)入(ru)電壓：量程 0-220V；

4）輸(shu)入電流：量程 0-5A；

5）工作(zuo)電壓：DC24V

6）測量精度：0.5級

7）數量：2只。

◆單相電子式多功能電能表

1）工作電壓范圍：AC220V±20%；

2）參比頻率：50Hz；

3）輸入電流：1.5（6）A, 5（20）A, 10（40）A,20（80）A,

4）通訊：MODBUS-RTU RS485；

5）精度：1.0；

6）功耗：<5VA；

數量(liang)1只。

◆雙向電能表

1）工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)范圍：AC220V±20%；

2）參比頻率：50Hz；

3）基本電(dian)流：10A；

4）最(zui)大(da)電(dian)流：60A；

5）啟動(dong)電流：40mA；

6）通訊：MODBUS-RTU RS485；

7）精(jing)度(du)：1.0；

8）功耗：<2VA；

數量(liang)1只。

三、集中控制模塊：

集中控(kong)制模塊實現對光伏直流(liu)系統、光伏離網(wang)交(jiao)流(liu)系統、光伏并(bing)網(wang)系統的控(kong)制，由PLC、光伏控(kong)制(zhi)器、開關按鈕盤、繼電器、接觸器等部件構成(cheng)。

◆PLC

在(zai)分布(bu)式光伏工(gong)程實訓(xun)系統中，通過 PLC 和開關(guan)按鈕盤聯合(he)使(shi)用來實現對繼電器或接觸

器的控制，從而實現對整個光伏系統穩定、可靠、快速的邏輯控制。

技術指標：

1)繼電器輸出(chu)， 32 輸入/32 輸(shu)出；

2)額定(ding)電(dian)壓(ya)：AC100~240V；

3)電壓允許范圍(wei):AC85~264V；

4)額定頻率：50/60Hz；

5)允許瞬時(shi)掉電時(shi)間：l0ms以下；

6)電(dian)源(yuan)保險絲：250 3.15A 計時(shi)延時(shi)保險絲250V 5A 計時(shi)延時(shi)保險絲(si)125V 3.15A 計時延時保險絲；

7)沖(chong)擊(ji)電流：最大30A 5ms以(yi)下/AC100V、最大60A 5ms以下/AC200。

◆光伏控制器

光伏控制器是用于太陽能發電系統中，控制太陽能電池方陣對蓄電池充電以及蓄電池給后端負載供電的自動控制設備。光伏控制器分為光伏輸入端，蓄電池輸入端和光伏控制器輸出端。光伏輸入端接入直流穩壓電源或光伏單軸發電平臺，所提供的輸出電源。然后根據蓄電池端接入的相應的 12V 或 24V 電壓，輸(shu)出 12V 或 24V 電壓給后(hou)端器(qi)件使用。

四、環境感知模塊：

包含光照度傳感器，溫度濕度傳感器。

1）溫度范(fan)圍(wei)：-20.0°C  ~  60.0°C ；         

2）濕度范圍(wei)：0.0%RH  ~  99.9%RH ；          

3) 光(guang)照度(du)范(fan)圍(wei)：0~20000 lux；

4) 輸出(chu)信號：RS485信號；

5) 溫(wen)濕度工作電壓：DC5V；

6) 光(guang)照度(du)工(gong)作電壓：DC24V。

五、負載模塊：包含直流負載和交流負載。

◆直流負載

1)工作電壓：24V；

2)工作電流：0.1A；

3)數量：1只(zhi)

4)技術(shu)認證：CE；

6)保護等(deng)級(ji)：IP30；

7)工作狀態：紅燈、黃燈、藍燈、報警(jing)

8)尺寸(cun)：φ50mm；

◆交流負載

1)電壓：220V；

2)交流LED燈：1W；

3)尺寸：燈頭厚度(du)2CM，燈(deng)頭直徑7CM，底(di)座(zuo)直徑7.4CM,燈(deng)體高度10CM

4)顏色：黃藍

5)數量：2只

6)交流風扇(shan)： 電壓(ya)220V,電流0.08A

六、逆變器：

◆離網逆變器

1)直流輸(shu)入電壓：10～15VDC

2)額定蔬出功率：300W

3)輸出(chu)電壓(ya)：220VAC

4)輸出波形：純(chun)正弦波

5)輸出頻率(lv)：50Hz      

6)工作環(huan)境：溫度0℃～40℃

7)保持(chi)干燥通風(feng)

8)保(bao)護功能(neng)：極(ji)性反接、短(duan)路、過熱、過載(zai)保(bao)護

◆并網逆變器

1)最大輸入(ru)功率（kW） ：0.9 kW

2)最(zui)大輸入電壓（V） ：600 V

3)啟動電壓（V） ：60 V

4)MPPT 電壓范(fan)圍（V） ：50-500V

5)最(zui)大(da)輸(shu)入(ru)直流電流（A） ：11A

6)MPPT 數量/最大可接入(ru)組串數 1/1

7)額定(ding)輸出功率（kW） ：0.7 kW

8)最(zui)大(da)視在功(gong)率（kvA） ：0.8 kvA

9)最大輸出功率（kW） ：0.8 kW

10)額定電網(wang)電壓（V） ：230 V

11)電(dian)網(wang)電(dian)壓范(fan)圍（V） ：160-230 V

12)額定電(dian)網頻率（Hz） ：50/60 Hz

13)額定電網輸(shu)出電流(liu)（A） ：3.2 A

14)最大輸(shu)出電流（A） ：4.4A

七、實驗室電源遠程控制系統

1）電源(yuan)管理終端(duan)由(you)2.8寸TFT彩色液晶顯示屏(ping)和數(shu)據采(cai)集模塊組成(cheng)，實(shi)時顯示實(shi)驗臺三相電(dian)流值、三相電(dian)壓值、三相有(you)功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)值、三相無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)、功(gong)(gong)率(lv)因數(shu)、頻率(lv)等電(dian)參數(shu)。

2）電源管理終端啟動時需輸入正確密碼才(cai)能(neng)啟動電源，避免學員(yuan)誤操作(zuo)；

3）輸入(ru)正(zheng)確密(mi)碼登(deng)錄以后可以設置定時開關機、過壓(ya)報(bao)警(jing)(jing)開與關、過壓(ya)報(bao)警(jing)(jing)值(zhi)、欠(qian)壓(ya)報(bao)警(jing)(jing)開與關、欠(qian)壓(ya)報(bao)警(jing)(jing)值(zhi)、過流報(bao)警(jing)(jing)開與關、過流報(bao)警(jing)(jing)值(zhi)、余(yu)額不足(zu)報(bao)警(jing)(jing)開與關

4）登(deng)錄以后可(ke)以進(jin)行報警記錄查(cha)看，電(dian)(dian)量(liang)(liang)充(chong)值和剩(sheng)余電(dian)(dian)量(liang)(liang)清零(ling)等操(cao)作；并且(qie)可(ke)以更改(gai)登(deng)錄密碼，系統對時模式設置(zhi)，熱(re)點配網(wang)；

5）通過手(shou)機APP可以查(cha)詢電源管(guan)理終端(duan)電源開(kai)關狀態(tai)，可以單獨開(kai)啟(qi)關閉學生實(shi)驗(yan)臺(tai)電源；全(quan)部(bu)開(kai)啟(qi)或全(quan)部(bu)關閉實(shi)驗(yan)臺(tai)電源功能；定(ding)時(shi)預約實(shi)驗(yan)臺(tai)電源開(kai)啟(qi)關閉功能。

6）APP軟件實(shi)時顯示設備溫度、用電量(liang)柱狀圖、三相(xiang)總有功(gong)功(gong)率(lv)、總無功(gong)功(gong)率(lv)、A相有功功率、A相無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)、A相功率因數、B相有功功率、B相(xiang)無功(gong)功(gong)率、B相功率(lv)因數、C相(xiang)有功(gong)功(gong)率、C相(xiang)無功功率、C相(xiang)功(gong)率因(yin)數(shu)、電(dian)網(wang)頻率

7）APP軟件可以設置過壓(ya)報(bao)警(jing)(jing)開(kai)與(yu)關、過壓(ya)報(bao)警(jing)(jing)值、欠(qian)壓(ya)報(bao)警(jing)(jing)開(kai)與(yu)關、欠(qian)壓(ya)報(bao)警(jing)(jing)值、過流報(bao)警(jing)(jing)開(kai)與(yu)關、過流報(bao)警(jing)(jing)值、余額不足(zu)報(bao)警(jing)(jing)開(kai)與(yu)關

8）APP軟件可以給電(dian)表設備進行電(dian)量充值。

9）通過APP可以把(ba)設備分享給其他成員

10）APP軟件的操作會實時的同步(bu)到電(dian)源管理(li)終端

八、可完成的實驗項目如下：

1.光伏(fu)組件的連(lian)接與測試

2.離網光(guang)伏(fu)工(gong)程直流系統搭建(jian)與(yu)測試

3.離網光伏工程(cheng)交流系統搭建(jian)與(yu)測試

4.分布式光伏工(gong)程并(bing)網系統搭建(jian)與測試

5.分(fen)布式(shi)光伏工程離(li)并網(wang)系統搭(da)建與測試

6.分布式光(guang)伏發電(dian)系統邏輯控制與測試

7.離網光伏工(gong)程直流邏輯(ji)控制(zhi)系統

8.離網(wang)光伏工程交流邏輯控(kong)制系統

9.并網(wang)光伏工程邏輯控制系統

10.分(fen)布式(shi)光(guang)伏離并網(wang)混合邏(luo)輯控(kong)制(zhi)系統(tong)連(lian)接與測試

11.離網光(guang)伏工(gong)程(cheng)交流遠(yuan)程(cheng)控制(zhi)系(xi)統

12.分布(bu)式光伏工程并網(wang)監控系統

13.分布式(shi)光(guang)伏離并網混合監控系(xi)統