5KW太陽(yáng)能光伏微網(wǎng)發(fā)電教學(xué)系統(tǒng)

5KW太陽(yáng)能光伏微網(wǎng)發(fā)電教學(xué)系統(tǒng)(分布式工程型)主要由光伏方陣及其支撐支架、直流匯流箱、防雷系統(tǒng)、并網(wǎng)逆變器、離網(wǎng)逆變器、儲(chǔ)能蓄電池、交流配電箱、監(jiān)控系統(tǒng)及其連接線纜等組成。 
  在晴朗的白天，裝在屋頂上的光伏組件發(fā)出的直流電經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器逆變成與電網(wǎng)同頻率同相位的單相交流電給負(fù)載進(jìn)行供電，在夜晚或陰雨天等太陽(yáng)光照不足的情況下，系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)，負(fù)載用電全部來(lái)自電網(wǎng)。
  系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，可以通過(guò)系統(tǒng)監(jiān)控軟件來(lái)實(shí)時(shí)查看系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和故障信息，或者是選配遠(yuǎn)程通訊數(shù)據(jù)采集器，將系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS或以太網(wǎng)，傳輸?shù)侥氖謾C(jī)、平板電腦或任意一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的電腦，以便于您遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)掌控電站的信息。
二、5KW太陽(yáng)能光伏微網(wǎng)發(fā)電教學(xué)系統(tǒng)工作原理：

室外5KW太陽(yáng)能電池方陣，分成2路進(jìn)入室內(nèi)系統(tǒng)主控柜。第1路太陽(yáng)電池組件在太陽(yáng)能控制器控制下，對(duì)蓄電池充電和對(duì)負(fù)載的工作狀態(tài)進(jìn)行管理,具有自動(dòng)防止儲(chǔ)能蓄電池過(guò)充電和過(guò)放電的功能。蓄電池在系統(tǒng)中的作用就是存儲(chǔ)能量，還能對(duì)系統(tǒng)起著調(diào)節(jié)電量、穩(wěn)定輸出的作用。逆變器的作用是將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合負(fù)載使用的正弦波交流電，逆變器輸出的交流電能通過(guò)系統(tǒng)輸出回路，供給外部用電設(shè)備用電，系統(tǒng)輸出設(shè)有過(guò)流、過(guò)載、短路等保護(hù)功能。
  第2路通過(guò)直流匯流箱、并網(wǎng)逆變器、電能計(jì)量?jī)x表、輸出開(kāi)關(guān)直接與市電相連；太陽(yáng)能電池板所產(chǎn)生的直流電經(jīng)并網(wǎng)逆變器整流、濾波、升壓、同步后與市電進(jìn)行并網(wǎng)。
三、系統(tǒng)特點(diǎn)：
1、實(shí)驗(yàn)臺(tái)工控一體計(jì)算機(jī)，采用RS232或RS485格式與光伏控制系統(tǒng)通訊，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控；
2、充放電控制系統(tǒng)主控制模塊采用數(shù)字化MCU技術(shù)，對(duì)蓄電池充放電進(jìn)行全智能化的管理；
3、離網(wǎng)逆系統(tǒng)采用電信機(jī)房專(zhuān)用系統(tǒng)、高隔離度、具有高穩(wěn)定、高功率因數(shù)輸出；可以為用戶(hù)提供純正弦波220V/4KVA穩(wěn)定交流輸出，供應(yīng)外部設(shè)備用電及照明用電；
4、系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程智能化控制，正常工作情況下、蓄電池充滿(mǎn)電后，可自動(dòng)進(jìn)入并網(wǎng)工作模式，大大節(jié)省光伏發(fā)電效率。
5、實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板設(shè)置有切換開(kāi)關(guān)（按鈕）可實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)、并網(wǎng)兩種模式自由切換
二、技術(shù)參數(shù)：

2.1 太陽(yáng)能電池組件
1、抗鹽霧和氨腐蝕通過(guò)測(cè)試；
2、可承受風(fēng)壓2400Pa,雪壓7200Pa；
3、優(yōu)秀的弱光環(huán)境發(fā)電性能，陰天也能發(fā)電；
4、輸出功率年衰減率小于0.7%，第25年不低于組件初始功率的80.70%
5、組件型號(hào)：ZM250P-29b 多晶
6、最大功率（W）：250
6、開(kāi)路電壓（V）：35.9
7、短路電流（A）：7.27
8、最大功率點(diǎn)的工作電壓（V）：28.1
9、最大功率點(diǎn)的工作電流（Ａ）：6.7
10、轉(zhuǎn)化效率：17.12%
11、開(kāi)路電壓溫度系數(shù)：-0.292%/K
12、短路電流溫度系數(shù)：+0.045%/K
13、功率溫度系統(tǒng)：-0.408%/K
14、最大系統(tǒng)電壓（V）：1000
15、組件尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：1650×990×40mm
16、重量：19.1kg
17、框架：陽(yáng)極氧化鋁
18、玻璃：白色鋼化安全玻璃3.2mm
19、電池片封裝：EVA
20、背板：復(fù)合薄膜
21、太陽(yáng)能電池片：6×10片多晶硅太陽(yáng)能電池片（156mm×156mm）

接線盒：
1)6個(gè)旁路二極管
2)絕緣材料：PPO
3)防水等級(jí)：IP65
連接器：
1)常規(guī)額定電流：30A
2)耐電壓：DC1000V
3)接觸電阻：<2mΩ
4)絕緣電阻：＞500MΩ
5)適用單芯電纜截面：2.5-6mm2
6)電纜外徑范圍：Φ5mm～Φ 7mm
7)環(huán)境溫度：-40℃～+ 105℃
8)防護(hù)等級(jí)：IP67
9)安全等級(jí)：Ⅱ
10)殼體：PC料，黑色
11)接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
12)接線方式：壓接
電纜：
1)長(zhǎng)度：450mm,
2)規(guī)格：1×4mm2
3)顏色：紅、黑
?溫度范圍系數(shù)：-40°C to+85°C
?抗冰雹系數(shù)：最大直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)
?最大表面負(fù)荷：7200pa
2.2太陽(yáng)能組件固定支架：
  系統(tǒng)支架設(shè)計(jì)容量為5KW，采用標(biāo)準(zhǔn)工程件，鍍鋅方鋼，鍍鋅C型鋼，20塊250Wp太陽(yáng)能光伏組件，固定于C型鋼架上，與室外陽(yáng)臺(tái)相結(jié)合
2.3太陽(yáng)能控制器：
  該項(xiàng)目主控系統(tǒng)采用MPPT控制器，該控制器是一款基于多相位同步整流技術(shù)的產(chǎn)品，適用于離網(wǎng)型光伏系統(tǒng)，控制器內(nèi)建靈敏的最大功率點(diǎn)跟蹤算法，迅速并準(zhǔn)確地找到光伏電池最大功率點(diǎn)以獲取更多的光伏能源，提高效率，降低系統(tǒng)成本?？刂破魍ㄟ^(guò)配套R(shí)S232、RS485、USB等通訊方式、連接PC機(jī)監(jiān)控軟件，可實(shí)現(xiàn)單臺(tái)或多臺(tái)控制器的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、參數(shù)修改、負(fù)載設(shè)置等光伏系統(tǒng)管理功能。
2.3.1系統(tǒng)概述：
  專(zhuān)為中小型光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用MPPT或PWM（脈寬調(diào)制）控制方式控制光伏板發(fā)出的電能給蓄電池充電。
采用智能化、模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大，使用工業(yè)級(jí)優(yōu)質(zhì)的元器件，并按照嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，使控制器性能可靠、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。
2.3.2系統(tǒng)原理框圖
  光伏充放電控制器在系統(tǒng)中主要作用是將光伏組件所發(fā)出的電能高效給蓄電池充電，同時(shí)確保蓄電池長(zhǎng)時(shí)間的使用壽命?？刂破鲀?nèi)部主要有光伏輸入保護(hù)電路，蓄電池保護(hù)電路以及充電控制電路組成。系統(tǒng)原理簡(jiǎn)圖如下。
2.3.3 功能描述
PWM充電模式：

當(dāng)蓄電池電量達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，采用PWM控制方式控制充電，既能夠?qū)π铍姵剡M(jìn)行有效充電，又可以防止蓄電池過(guò)充延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。
人機(jī)界面

以直觀的數(shù)字和圖形形式顯示光伏系統(tǒng)的狀態(tài)和參數(shù)，顯示包括：蓄電池電壓、光伏電壓、光伏功率、光伏電流參數(shù)和相關(guān)圖標(biāo)等，可以通過(guò)按鍵瀏覽顯示內(nèi)容。
完善的保護(hù)功能：

蓄電池過(guò)充、過(guò)放、防反接保護(hù)；光伏防反充、防反接保護(hù)；防雷保護(hù)等。
通訊功能

標(biāo)準(zhǔn)的RS232通訊/RS485通訊，可實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，包括控制器LCD液晶屏上顯示的所有數(shù)據(jù)，通過(guò)軟件可以對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定和修改，還可以對(duì)系統(tǒng)中光伏電池板的運(yùn)行狀況進(jìn)行控制，并在故障發(fā)生時(shí)報(bào)警。
干接點(diǎn)信號(hào)功能

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要當(dāng)蓄電池電壓達(dá)到設(shè)定電壓時(shí)，輸出干接點(diǎn)信號(hào)。
MPPT充電功能

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏板發(fā)電電壓，并追蹤最高電壓電流值（VI），使光伏系統(tǒng)以最大功率給蓄電池充電。