JGSB-SGT02A 太阳能光伏并网发电教学实验台
一、系统实训应用范围：
主要提供于职高、大学、研究生、企业技工以太阳能发电为主课题的研究和培训。
光伏并网发电系统实训台
二、技术参数
2.1 、太阳能电池板
太阳能电池板采用阵列组装形式，主要采用 4 块（或更多）小型太阳能电池板组建，可实现太阳能电池板的并接方式和串接方式，进而提供大电流或大电压的两种太阳能电池板组网方式。
最大输出功率： 100W*4 块
开路电压： 35V （并联）
短路电流： 4*3.25A （并联）
2.2 、照度计
量程： 0-225Lx 、 200-2250Lx 、 2000-22500Lx 和 20K-225KLx （ 225000Lx ）自动切换量程。
2.3 、环境监测模块技术指标
含有照度计、温度表、湿度表，单片机时钟系统，实现时间的显示
2.4 、 17 寸工控一体机，带触摸功能
C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm 双核处理器 TDP 17W 超低功耗处理器
主 板 :Intel M11 工控固态节能主板
内 存 :1G DDR3 1333 超高速内存 , 支持 1333/1066MHz 内存 , 最大可支持 8GB 。
硬 盘 :24G SSD 固态硬盘
显 卡 : 集成 Intel HD Graphics 核心显卡 , 提供 VGA 、 LVDS 、双 HDMI 显示输出 ,LVDS 支持双通道 24bit, 支持单独显示、双显复制、双显扩展。
声 卡 : 集成 ALC662 6 声道高保真音频控制器
网 卡 : 集成 1 个 RTL 千兆网卡 , 支持网络唤醒、 PXE 功能。
电 源 : 外置电源（ 100V 至 220V 宽幅电压，全球通用）
显示屏 :13 寸 LED 工控屏分辨率： 1024*600
触摸屏 : 台湾军工 Touchkit 4 线触摸屏，透光率高；性能稳定，触摸灵敏
整机接口 :4* USB 2.0 接口 , 其中两个可支持 USB3.0( 需定制 ) ，
1* HDMI 接口 :1* VGA 接口 ,1* RJ-45 网络接口 ,1* Line out （绿色） ,1* Mic （红色 )
2*COM 串口 ,1* 12V DC_JACK 输入接口
系统状态：
太阳能控制器（带报警功能）：
输入电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
输出电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
蓄电池：电压数据显示及动态曲线显示
2.5 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。
直接连接到太阳能电池板（不需要连接电池）
AC 标准电压范围： 90V ～ 140V/180V ～ 260VAC
AC 频率范围： 55Hz ～ 63Hz/45Hz ～ 53Hz
并网输出功率： 300W
输出电流总谐波失真： THDIAC <5%
相 位 差： <1%
孤岛效应保护： VAC;f AC
输出短路保护：限流
显示方式： LED
待机功耗： <2W
夜间功耗： <1W
环境温度范围： -25 ℃ ～ 60℃
环境湿度： 0 ～ 99%(Indoor Type Design)
高性能自动功率点追踪（ MPPT ）
强大的 MPPT 算法，以优化来自太阳能电池板的功率收集，可精确地捕捉及锁定最大输出功率点，使发电量大幅提高到大于 25% 以上。
MPPT 追踪图
电力输出 : （逆向电力传输）
高效的电力逆向传输技术，专利技术之一，逆变器在并网输出模式时电力以反方向电力传输，自动检测电路中的负载并优先进行使用，用不完的电力才向电网逆方向传输供应到其他地方使用，电力传输率可达 99.9% 。在光伏发电应用系统中使输出效率更高。
三、教学及研究实训项目
2 、 1 、 光伏能量变换实验
实验 1 、光伏阵列单元组成原理。
实验 2 、太阳能光电池能量转换组合原理。
实验 3 、阵列电子最大功率跟踪器原理。
实验 4 、阵列汇流与防雷接地原理。
实验 5 、阵列结构件、防腐安装原理。
实验 6 、最大功率跟踪器与光伏转换提效实验。
实验 7 、在不同天气和日照强度下光波对光伏转换效率的影响实验。
实验 8 、在不同季节太阳运轨变换下对光伏能量转换的影响实验。
实验 9 、在不同季节环境温度变换下对光伏能量转换的影响实验。
实验 10 、阵列低、中、高通过开关组合后能量变换实验。
实验 11 、光感仪和风速传感仪各自作用实效实验。
2 、 2 、同步逆变电源实验
实验 1 、逆变电源单元组成原理。
实验 2 、逆变电源 MPPT 的最大功率跟踪控制方法的实验。
实验 3 、逆变电源输出功率与光伏能量变换的实验。
实验 4 、 MPPT 与电子跟踪器有效结合和分离控制方面的比较实验。
实验 5 、晴天，多云，阴雨天情况下逆变电源输出交流电的波形、谐波含有率、功率因素的比较实验。
实验 6 、逆变器并入的电网供电中断，逆变器应在 2s 内停止向电网供电，同时发出警示信号的防孤岛效应保护试验。
实验 7 、逆变电源直流输入欠电压控制实验。
实验 8 、输入电压为额定值，负荷满载时距离设备水平位置 1m 处，的噪声测试实验。
2 、 3 、光伏并网发电系统软件实验
实验 1 、在上位软件里查看单站监控项目：
直流电压 VDC 、直流电流 A 、输入功率 KW
◆ 交流电压 VDC 、交流电流 A 、输出功率 KW
◆ 日发电量 KWh 、日运行时数 h min 、总发电量 KWh 、总运行时数 h 、 Co2 减排量 Kg
◆ 系统运行状态 正常 / 不正常
◆ 系统运行温度 正常 / 不正常
◆ 系统监控 PC 机状态 正常 / 不正常
◆ 系统功率测试曲线
实验 2 、在上位软件里查看单站电量记录项目：
◆ 设备编号 1 号机 :
日发电度数、日运行时数 h min 、总发电量度数、总运行时数 h
实验 3 、在上位软件里查看单站故障记录项目：
◆ 设备编号 1 号机 :
直流过压、直流欠压、直流过流
交流过压、交流欠压、交流过流
系统过载、频率异常、孤岛保护、 ADC 异常（快速检测并网电压，电流）、 IPM 故障、过流保护、过温保护、温度异常、 DSP 异常（数字信号处理器，将模拟信号转为数字信号）
四、运行技术条件（单相输出）
◆ 光伏阵列输出电压 17.5 ～ 40VDC
◆ 并网输出电压 180 ～ 260VAC
◆ 并网频率范围 47.8 ～ 51.2Hz
◆ 效率 94.5%
◆ 功率因数 >0.99
◆ 最大功率跟踪 10.8 ～ 28VDC
◆ 工作环境：温度 -20℃ ～ 50℃
◆ 相对湿度﹤ 90 ﹪（ 25℃ ）
保护功能： 防雷、极性反接、短路、漏电、过热、孤岛效应、过载保护、电网过欠压、电网过欠频保护、接地故障保护等。
3 、系统单元组成
3 、 1 、光伏阵列单元： 在室外修建约 3 平方米的平台或者阳台，安装支架，铺设总峰值功率为 300W 的光伏阵列。 在条件允许的情况下，光伏阵列可选用三种不同类型的太阳能电池进行实验（单晶硅、多晶硅、非晶硅）。
3 、 2 、逆变控制单元：系统根据实验的需要，通过开关单元的开和关，最多可以实现 3 台不同型号和产地的并网逆变器同时运行，配备 同时并网通道，可满足对比实验和各种数据采集的需要。
3 、 3 、开关控制单元：所有系统内外单元的引线经隔离开关接至各自的跳线端子上，在实验过程中，一旦发生漏电、短路、过流、过热情况，开关自动断开电源，起到保护仪器仪表和人身的安全。
3 、 4 、方阵连接单元：示意接线面板上 , 最小单元的引线经隔离开关接至各自的跳线端子，根据实验的需要，可以用跳线自由地组合成不同开路电压 17.5 ～ 60VDC ，峰值功率 50 ～ 300W 的系统。
3 、 5 、显示单元：方阵电压、电流。逆向交流电压、电流、频率、功率、无功。正向交流电压、电流、频率。设备工作温度、电池方阵温度、实验室温度和湿度、实验记时时钟、逆向电量计量、正向电量计量。
3 、 6 、并网监控单元： 监控装置包括监控主机、监控软件和显示设备。本系统采用高性能工业控制 PC 机作为系统的监控主机，配置光伏并网系统多机版监控软件，采用 RS485 通讯方式，可以实时获取所有并网逆变器的运行参数和工作数据。
五、设备配置清单
序号 |
名 称 |
数量 |
单位 |
1 |
并网操作实验台 |
1 |
台 |
2 |
太阳能电池板 |
400 |
W |
3 |
同步逆变电源 |
1 |
台 |
4 |
支架 |
1 |
套 |
5 |
电线、电缆 |
1 |
套 |
6 |
实验附件 |
1 |
套 |
。
