xxx学院新能源发电实验室建设方案

xxx学院新能源发电实验室建设方案内容摘要：

光伏电站设计仿真软件 SUNsim 20 / 59 SUNsim光伏电站设计仿真软件是 北京富优迪机械设备有限公司 根据电站特点与新能源教学实际情况相结合而设计的光伏电站的设计与仿真软件。 与普通光伏设计软件不同的是，该软件提供仿真运行 接口，用户可完全自主设计电站的每个环节，系统根据环节的选取进行判断。 软件功能  确定项目所在地，在其中设置一个数据库，包括全国主要地区的基本气象信息和地理信息，包括 GPS 信息、全年温度变化、湿度变化、光照强度变化、晴天与阴天数量天数等信息，提供每种数据的曲线。 用户也可根据需求进行自定义，包括地理信息和气象信息。  选择电站架设位置  选择电站基础类型  选择电站支架类型  选择电站类型  组件类型选取  入网方式选取  项目投资总额计算  产出统计 九、专用电脑 配套 专用 电脑，其中安装光伏控制器仿真软件 、 光伏逆变器仿真软件 、单片机程序软件、电站设计软件 21 / 59 电脑要求： 1） 处理器： Intel i33220， 2） 内存： 4GB DDR31333， 3） 主板：Intel H61 系列， 4） 硬盘容量： 500G 7200RPM， 5） 显示器： 19 寸宽屏 LED， 6）显卡： 1GB 独显。 十 、主要技术参数： 光源 1）、光源功率 5001000W 可调 2）、采用光源光谱范围 280nm3700nm 3）、模拟光源光强可调 ※ 4)、爬行机器人采用步进电机控制，爬行速度 50cm/min200cm/min ※ 5）、爬行轨迹实现椭圆弧轨迹，水平爬行 距离不小于 米；垂直爬行距离不小于 米 ※ 6）、可实现春秋、冬、夏三档调节，模拟一年四季的太阳照射情况 7）、运行轨迹采用 PLC 控制、可实现单周期运行、多周期运行、点动运行等多种运行方式。 ※ 追日系统 1）、采用光控循迹控制、时控循迹控制与手动控制三种模式 2）、光控循迹方式：控制精度 度；可实现自动智能跟踪；具有自动回位功能； 3）、具有大风自动放平功能；具有手动控制功能；可直接输入俯仰角和水平角参数，设定限位参数。 4）、跟踪范围方位 210 度，高度 — 80 度；通讯接口 RS485 5）、回 转系统最大轴向载荷 6744lbf；最大径向载荷 3373lbf；最大控制 6M2太阳组件板； 6）、光伏组件不小于 100W。 太阳能阵 列 （单晶硅）， 1kW/m2, 25℃，Voc=,Isc=， Vmp=,Imp=。 太阳能光伏发电测试系统 ※ 1）、采用触摸屏显示、控制，触摸屏尺寸 10 寸；提供 PC 端监控软件 22 / 59 程序 )，收集电压电流数据资 料 ，电压 电 流 曲线与功 率 电阻曲线两种曲线图。 ※ 2）、通过触摸屏实时记录实验数据，并自动生成特性曲线（电压电流关系曲线、电压功率关系曲线等）。 可打印实验数据报表。 并可查询历史数据。 ※ 3）、通过液晶显示屏在线直观显示实验向导，帮助学生非常直观的了解实验原理、实验目的、实验方法等 4）、采用电流、电压数字显示表，不少于六组，能同时测量光伏发电的电流、电压、控制器充电的电流、电压、负载的电流、电压，分析发电、逆变、负载之间的电流、电压、功率的相互影响关系。 温度检测与显示 20℃ 100℃ 检测环境温度，电 流 检测与显示 供电 DC220V， ，。 ※ 5）、电工参数检测：电压、电流检测与显示，蓄电池电量显示，时间计时与显 示，光照时间计时，光照强度实时显示。 可测谐波总量、畸变量、有功、无功、负载因数等参数。 所有数据可通过通讯模块实时采集到监控系统，实现数据实时监控，并可形成数据曲线。 ※ 6）、光伏控制器 以控制板和功率板组成控制器的核心，能通过 MPPT控制屏手动调节 PWM 占空比，实现开环参数给定，能在 MPPT 控制屏上显示当前电流、电压、功率、功率因数、占空比等实时数据。 又可通过闭环参数给定实现自动 MPPT 点追踪。 ※ 7）、能手动实现 DCDC 升压 24V400V、 DCDC 降压阻抗变换功能，并实时显示 DC 变化的数据。 ※ 8）、可实现全阶段充、放电模式监控，并通过 MPPT 显示屏实时显示实验数据。 具有蓄电池电池充、放电显示功能，能实时显示蓄电池充、放电参数的变化，并具有蓄电池备用充电端口。 ※ 9）、具有备用可调电源端口，可为系统提供模拟 DC 电源。 ※ 10）、 DC/DC 、 DC/AC 电源模块 220V/500mA 仪表供电； 500W 逆变器；可实现 DCAC 变换，能够输出 AC220V、 AC380V 电压，对不同负载进行试验；输出电压： 220/380V +5%；输出波形： 正弦波 2%THD。 具有信号波、载波测量端口，方便测量实时信号 波、载波等输出波形。 11）、可实现交流负载逆变、直流负载逆变功能。 12）、 具有能量转换、存储控制系统；具有过冲、过放保护功能；蓄电池：标称电压： ,12V；标称容量： 38Ah ※ 13）、负载负载单元。 23 / 59  可调电阻性负载  灯光电阻性负载  外接电感性负载 外接电子负载（可选） 13）、光伏发电控制器设计软件 14）、光伏逆变器设计软件 15）、光伏电站设计软件 确定项目所在地，在其中设置一个数据库，包括全国主要地区的基本气象信息和地理信息，包括 GPS 信息、全年温度变化、湿度变化、光照强度变化、晴天与阴天数量天数等信息，提供每种数据的曲线。 用户也可根据需求进行自定义，包括地理信息和气象信息。  选择电站架设位置  选择电站基础类型  选择电站支架类型  选择电站类型  组件类型选取  入网方式选取  项目投资总额计算  产出统计 1 专用电脑 配套 专用 电脑，其中安装光伏控制器仿真软件 、 光伏逆变器仿真软件 、单片机程序软件、电站设计软件 电脑要求： 1） 处理器： Intel i33220， 2） 内存： 4GB DDR31333， 3） 主板：Intel H61 系列， 4） 硬盘容 量： 500G 7200RPM， 5） 显示器： 19 寸宽屏 LED， 6）显卡： 1GB 独显。 七、可开设实验项目  多种光源运行方式搭建与控制 设计 实验  光控循迹系统设计原理实验 24 / 59  时控循迹系统设计原理实验（可选）  太阳辐射基本定律实验  太阳能电池发电原理实验  太阳能电池特性测试  太阳能电池组件各种连接实验  太阳能电池组件输出特性实验  IV 特性实验  太阳能电池板填充因子计算实验  太阳能电池组件热斑效应实验  等效电路设计实验  温度及角度的影响测试  MPPT 开环手动给定参数实验  MPPT 闭环自动参数给定 设计 实验  控制器保 护功能 设计 实验（包含过载、短路、欠压、高温）  DCAC 逆变器工作原理实验  DCDC 升压 控制设计 实验  DCDC 降压 控制设计 实验  交流负载逆变实验  直流负载逆变实验  控制器负载过载保护演示实验  蓄电池充电 程序设计 实验  蓄电池放电 方式设计 实验  蓄电池充放电保护 设计 实验  逆变器正弦波、方波、 SPWM 调制实验  谐波含量、畸变率、负载功率因数调制实验  直流发电系统的设计与实验实训  太阳能 光伏电站设计、评估报告  户用太阳能发电系统与利用设计实验  PLC 设计实验  组态软件编程实验 25 / 59 四、 光伏发电系统器件 原理 实验室 主要目的 光伏控制器原理实验 光伏逆变器原理实验 针对人群 专业课大三学生 设备组成 光伏发电控制器原理与检修实验箱 光伏发电逆变器原理与检修实验箱 建议采购数量 光伏发电控制器原理与检修实验箱 8 套 光伏发电逆变器原理与检修实验箱 8 套 实验室房间要求 面积在 45 平米以上，配备基本 220VAC、 10A 供电即可 针对课程 光伏发电控制器工作原理 6 课时实训 光伏控制器设计与开关电源 6~8 课时实训 逆变器工作原理与设计方法 12 课时实训 实验室建议摆放方式 光伏发电控制器原理与检修实验箱 FUDCUTI 主要目的 光伏发电控制器原理与检修实验箱 针对人群 专业课 — 大三学生 完成能力 了解光伏发电系统组装方法 了解光伏发电控制器工作原理 掌握光伏发电控制器故障模式与维修方法 26 / 59 配合课程 1. 电工基础 2. 光伏控制 技术及应用 3. 新能源发电技术 4. 光伏发电系统集成与设计 每台适用学生数量 2 人  产品简介 该实验台的设计将传统工业级 MPPT 控制器进行拆解，将原有自动化程度比较高的产品进行手动花改造，使其能 够更加适用于教学使用。 通过该实验箱的实验，学生能够更加清楚控制器的电路设计与其中的元器件选择，能够对控制器故障进行查找与维修。  产品技术参数 光伏发电控制器以控制板和功率板组成控制器的核心，能通过 MPPT 控制屏手动调节 PWM 占空比，实现开环参数给定，能在 MPPT 控制屏上显示当前电流、电压、功率、功率因数、占空比等实时数据。 又可通过闭环参数给定实现自动 MPPT 点追踪。 实验箱控制器具备手动与自动两种模式 在手动模式下，学生可手动调节 PWM 占空比，调节系统 MPPT 在自动模式下，系统提供光控与时控调节窗口，学 生可自由设置光控控制电压，调节范围 6V~24V，自由设置时控时间 1min~99min 27 / 59 系统中提供三段式充电模型，学生可查看系统充电状态，标定三段式充电阶段 实验箱采用模块化设计，分为控制器供电模块、电压选择模块、驱动模块、光隔模块、光伏控制器主回路模块、 MPPT 模块、降压控制模块、蓄电池三段式充电控制模块、负载模块等 系统采用两套主板设计，一套主板为已有程序主板，另一套主板为没有写入程序的空白主板，方便学生进行自主设计。 具备反激式供电电源设计模块。 内置多路电感、电容选择模块。 MPPT 采用开环控制和闭环 控制两种控制模式，可进行切换。 MPPT 采用液晶显示屏显示。 占空比调节范围 0100% 电流电压控制精度＜ 3% 输入电压 24V，充电电压 12V 配备专业仿真软件，并提供光伏发电控制器仿真模型，可进行电路仿真设计。 必须提供仿真软件现场演示 有配套电脑，其中安装光伏控制器仿真软件与光伏逆变器仿真软件 系统提供控制程序代码，学生可根据既有代码对控制程序进行修改与编写，掌握控制原理 电脑要求： 处理器： Intel i33220， 内存： 4GB DDR31333， 主板： Intel H61 系列， 硬盘 容量： 500G 7200RPM， 显示器： 19寸宽屏 LED， 显卡： 1GB 独显  实验项目 1) 光伏控制器电路设计实验 2) 控制器 DCDC 电路调节实验 3) 控制电路 MPPT 控制程序加载实验 4) 控制电路控制程序调节实验 5) 主电路电感选取调节实验 6) 主电路电阻选取调节实验 7) 降压控制调节实验 8) 蓄电池恒压充电实验 28 / 59 9) 蓄电池恒流充电实验 10) 蓄电池浮充充电实验 11) MPPT 闭环控制程序设计实验 12) 控制器主电路故障检测实验 13) 控制器仿真实验 14) 控制器部件参数调节对系统模拟影响实验 15) 光伏系统光控与时控参数调节实验 16) 系统控制程序编写实验 光伏发 电逆变器原理与检修实验箱 FUDERTI 主要目的 光伏发电逆变器原理与检修实验箱 针对人群 专业课刚开始 — 本 /专科 完成能力 了解光伏发电逆变器工作原理 掌握光伏发电逆变器故障模式与维修方法 配合课程 1. 电工基础 2. 光伏逆变技术及应用 3. 新能源发电技术 4. 光伏发电系统集成与设计 5. 光伏电站维护与检修 每台适用学生数量 2 人 29 / 59  产品简介 该实验台的设计将传统工业级工频逆变器进行拆解，将原有自动化程度比较高的产品进行手动化改造，使其能够更加适用于教学使用。 通过该实验箱的实验，学生能够更加清楚逆变器的电 路设计与其中的元器件选择，能够对逆变器故障进行查找与维修  产品技术。