光伏发电实训系统(ARM),新能源光伏发电实训系统(ARM)

--SWP02 光伏发电实验系统(ARM)

一、设备构成
--SWP02光伏发电实验系统主要采用光伏供电装置、光伏供电系统、逆变与负载系统、储能与监控系统四个部分构成。

1、设备尺寸：光伏供电装置1610×1010×1550mm
实验储物储物柜1000×1000×2000mm
2、场地面积：12平方米
二、各单元简介
1、 光伏供电装置
（1）、光伏供电装置的构成
光伏供电装置主要采用光伏电池结合套件、投射灯、光线传感器、光线传感器控制盒、水平方向和俯仰方向动作机构、摆杆、摆杆减慢速度箱、摆杆支撑架、一相交流ACAC电机、电容器、直线DC电机、接近开关、微动开关、底座支撑架等设备与器件构成，如下图所示。

图2 光伏供电装置
4块光伏电池结合套件并联构成光伏电池方阵，光线传感器装配在光伏电池方阵中央。2盏300W的投射灯装配在摆杆支撑架上，摆杆底端与减慢速度箱输出端连接，减慢速度箱写入端连接一相交流ACAC电机。电机旋转时，经过减慢速度箱驱动摆杆作圆周摆动。摆杆底端与底座支撑架连接部分装配了接近开关和微动开关，用来摆杆位置的限位和保护。水平和俯仰方向动作机构由水平动作减慢速度箱、俯仰动作减慢速度箱、直线DC电机、接近开关和微动开关构成。直线DC电机旋转时，水平动作减慢速度箱驱动光伏电池方阵作向东方向或向西方向的水平位移、俯仰动作减慢速度箱驱动光伏电池方阵作向北方向或向南方向的俯仰位移，接近开关和微动开关用来光伏电池方阵位置的限位和保护。
2、光伏供电系统
(1)、光伏供电系统的构成
光伏供电系统主要采用光伏电源控制单元、光伏输出显露单元、触摸屏、光伏供电控制单元、ARM控制单元、连接口单元、西门子S7-200plc、继电器组、接线排、蓄电池组、可调电阻、断路器、12V开关电源、网孔架等构成。
（2）、控制方法
光伏电源控制单元主要采用断路器、+24V开关电源、AC220V电源插头座、指示灯、接线端子等构成。
光伏输出显露单元主要采用直线DC电流（A）表、直线DC电压（V）表、接线端子等构成。
光伏供电控制单元主要采用选用开关、急停按钮、带灯按钮、接线端子等构成。
（3）、ARM控制单元和连接口单元
蓄电池的充电过程及充电保护由ARM控制单元、连接口单元及程序完成，蓄电池的放电保护由ARM控制单元、连接口单元及继电器完成，当蓄电池放电电压（V）低于规定值，ARM控制单元输出信号驱动继电器作业，继电器常闭触点断开，切断蓄电池的放电线路。
（4）、蓄电池组
蓄电池组选用4节阀控密封式铅酸蓄电池
3、逆变与负载系统
（1）、逆变与负载系统的构成
逆变与负载系统主要采用逆变电源控制单元、逆变输出显露单元、逆变器、逆变器功能数值检验测试模型块、变频器、三相交流ACAC电机、发光管舞台灯光模型块、警示灯、接线排、断路器、网孔架等构成。
①逆变电源控制单元
逆变电源控制单元主要采用断路器、+24V开关电源、AC220V电源插头座、指示灯、接线端子等构成。
②逆变输出显露单元
逆变输出显露单元主要采用交流ACAC电流（A）表、交流ACAC电压（V）表、接线端子等构成。
（2）、逆变器
逆变器是将低压直线DC电源变换成高压交流ACAC电源的装置，逆变器的种类很多, 各自的具体作业原理、作业过程不尽相同。本实验装置使用的逆变器由DC-DC升压PWM控制芯片单元、驱动+升压功率（W）MOS管单元、升压变压器、SPWM芯片单元、高压驱动芯片单元、全桥逆变功率（W）MOS管单元、LC滤波器构成。
4、监控系统
（1）、监控系统构成
监控系统主要采用一体机、键盘、鼠标、接线排、电源插头座、通信线、微软实操系统系统、力控组态系统构成。
（2）、监控系统功能
1）通信
监控系统与控制器、PLC、仪表实行通信。
2）界面
①监控系统设定有主界面，光伏供电系统界面，逆变与负载系统界面，光伏能量变换界面，分别显露各自的运行状态功能数值。
②光伏供电系统界面设定相应的按钮，完成光伏电池方阵自动跟踪。
③设定有光伏发电收集报表，记录光伏输出电压（V）、电流（A）；逆变与负载系统的逆变输出电压（V）、电流（A）、功率（W）等数值并打印数值报表。
三、主要实验实验内容
实验实验内容涉及光伏供电装置、光伏供电系统、逆变与负载系统、监控系统的装配、接线、调节测试和解析：
1）、光伏供电装置的装配与接线；
2）、光伏供电系统部分器件的装配、接线与调节测试；
3）、光伏电池方阵输出特性测量试验；
4）、蓄电池组充放电功能数值的测量试验；
5）、逆变与负载系统部分器件的装配、接线与调节测试；
6）、逆变器相关功能数值测量试验、逆变器输出功能数值测量试验；
7）、逆变器相关数值的下载设定与测量试验；
8）、相关电子回路模型块的焊接；
9）、监控系统与各单元的通信；
10）、监控系统组态界面的实操；
四、 主要技术功能数值