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SBXNY-01型5KW太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電教學(xué)系統(tǒng)
一、系統(tǒng)概述
分布式并網(wǎng)光伏電教學(xué)系統(tǒng)，主要由光伏組件方陣及其支撐支架、直流匯流箱、防雷系統(tǒng)、并網(wǎng)逆變器、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)載用電全部來自電網(wǎng)。您可以通過系統(tǒng)監(jiān)控軟件來實時查看系統(tǒng)的運行狀態(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GPRS或以太網(wǎng)，傳輸?shù)侥氖謾C(jī)、平板電腦或任意一臺聯(lián)網(wǎng)的電腦，以便于您遠(yuǎn)程實時掌控電站的信息。
室外5KW工程型光電池方陣 室內(nèi)實驗及操作平臺
我司現(xiàn)已安裝的校園科普實驗基地實景照
二、系統(tǒng)主要特點
Ø 一站式交鑰匙服務(wù)；
Ø 系統(tǒng)所選設(shè)備及材料質(zhì)量可靠、價格低廉，使電站最具性價比；
Ø 選用帶隔離變壓器的并網(wǎng)逆變器，實現(xiàn)直流側(cè)與交流側(cè)的電氣隔離，對電網(wǎng)和人身安全提供了強(qiáng)有力的保障；
Ø 多種監(jiān)控方式可選，并創(chuàng)造性的將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到光伏遠(yuǎn)程監(jiān)控中，可以隨時隨地的通過手持終端（如手機(jī)、平板電腦等）或任意一臺聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng)，來掌控電站的信息。
Ø 分布式并網(wǎng)光伏電站具有綠色環(huán)保、無污染、就地消納、損耗小等優(yōu)點；
Ø 并網(wǎng)方式靈活，可以根據(jù)實際情況，選擇“自發(fā)自用；自發(fā)自用、余電上網(wǎng)；全部上網(wǎng)”三種并網(wǎng)方式的任意一種，并網(wǎng)流程簡單；
三、系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：
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項目 |
名稱 |
5kW 并網(wǎng)發(fā)電教學(xué)系統(tǒng) |
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標(biāo)配部分 |
光伏組件 |
5 kW（250W多晶硅×20塊） |
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光伏組件支架 |
1套（平屋頂支架或瓦片屋頂支架） |
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并網(wǎng)逆變器 |
1臺5kW（DSG-5K-TG） |
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交流配電箱 |
1臺 |
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本地監(jiān)控軟件 |
1套 |
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電力連接線纜 |
1套 |
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輔料 |
1套 |
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選配部分 |
GPRS數(shù)據(jù)采集器 |
1臺 |
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遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件 |
1套（安卓、IOS或PC版可選） |
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環(huán)境監(jiān)測儀 |
1臺（可監(jiān)測環(huán)境五要素數(shù)據(jù)：風(fēng)速、風(fēng)向、太陽輻射量、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度） |
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通訊連接線纜 |
1套 |
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系統(tǒng)性能指標(biāo) |
系統(tǒng)使用壽命 |
25年以上 |
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系統(tǒng)占地面積 |
≥26m2 |
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系統(tǒng)日均發(fā)電量 |
5.98~15.3度 |
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系統(tǒng)日均節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤量 |
2.093~5.355kg |
四、系統(tǒng)原理圖：
4.1 自發(fā)自用，余電上網(wǎng)模式
4.2 全部上網(wǎng)模式
4.2 自發(fā)自用模式
五、主要單元參數(shù)
5.1 太陽能電池組件
Ø 組件型號：YL250P-29b 多晶
Ø 最大功率（W）：250
Ø 開路電壓（V）：38.4
Ø 短路電流（A）：8.81
Ø 最大功率點的工作電壓（V）：29.9
Ø 最大功率點的工作電流（Ａ）：8.36
Ø 轉(zhuǎn)化效率：17.12%
Ø 開路電壓溫度系數(shù)：-0.292%/K
Ø 短路電流溫度系數(shù)：+0.045%/K
Ø 功率溫度系統(tǒng)：-0.408%/K
Ø 最大系統(tǒng)電壓（V）：1000
Ø 保險絲額定電流（A）：20
Ø 組件尺寸（長×寬×高）：1650×990×40mm
Ø 重量：19.1kg
Ø 框架：陽極氧化鋁
Ø 玻璃：白色鋼化安全玻璃3.2mm
Ø 電池片封裝：EVA
Ø 背板：復(fù)合薄膜
Ø 太陽能電池片：6×10片多晶硅太陽能電池片（156mm×156mm）
Ø 接線盒
1) 6個旁路二極管
2) 絕緣材料：PPO
3) 防水等級：IP65
Ø 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：IP67
9) 安全等級：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
Ø 鎖緊系統(tǒng)：嵌入式常規(guī)額定電流：30A
1) 耐電壓：DC1000V
2) 接觸電阻：<2mΩ
3) 絕緣電阻：＞500MΩ
4) 適用單芯電纜截面：2.5mm2, 4mm2, 6mm2或14AWG, 12AWG, 10AWG
5) 電纜外徑范圍：Φ5mm～Φ 7mm
6) 環(huán)境溫度：-40℃～+ 105℃
7) 防護(hù)等級：IP67
8) 安全等級：Ⅱ
9) 殼體：PC料，黑色
10) 接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
11) 接線方式：壓接
12) 鎖緊系統(tǒng)：嵌入式
13) 重量：約0.025Kg
Ø 電 纜
1) 長度：450mm,
2) 規(guī)格：1×4mm²
3) 顏色：紅、黑
Ø 溫度范圍系數(shù)：-40°C to+85°C
Ø 抗冰雹系數(shù)：最大直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)
Ø 最大表面負(fù)荷：7200pa
5.2 光伏并網(wǎng)逆變器
采用數(shù)字化高精度DSP控制，高效率方案、高穩(wěn)定度設(shè)計，先進(jìn)的MPPT,實時跟蹤光伏方陣的最大輸出功率，最大轉(zhuǎn)化效率可達(dá)到97.5%，MPPT追蹤效率高達(dá)99.9%。正弦波輸出，自動同步電網(wǎng)，電流諧波含量小，對電網(wǎng)無污染，無沖擊；防孤島運行控制，全面的保護(hù)和報警功能，具有良好的人機(jī)交互LCD界面，配備wifi模塊，實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)視。
5.2.1 產(chǎn)品特點
Ø 無變壓器設(shè)計，最大效率可達(dá)97.5%，歐洲效率可達(dá)96.6%
Ø 極高的MPP跟蹤精度（>99.9%）
Ø 較寬的直流電壓輸入范圍（80-500Vdc），廣泛兼容各種類型的太陽能組件
Ø 接線、安裝簡單，易于操作
Ø IP65設(shè)計，適合室內(nèi)外各種環(huán)境下的安裝
5.2.2 智能監(jiān)控系統(tǒng)
教學(xué)系統(tǒng)所采用的逆變器外配Wifi卡，PMB能保存?zhèn)鞲衅鞯乃兄匾獢?shù)據(jù)。同時配備RS485、RS232、USB和以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)接口。可以選擇使用wifi-kit和GPRS-kit。免費的監(jiān)控軟件能夠通過電腦及移動終端清晰直觀的查看輸出數(shù)據(jù)，您可以在任何時候查看光伏電站的太陽能產(chǎn)量和公共電網(wǎng)的供電量情況。
兩個RJ45插頭用于多點通信，也就是說，通過這兩個插頭和電纜，最多可連接 50
臺逆變器到一個上位機(jī)上，上位機(jī)可以在同一時間通過一個單一的信號電纜與這些逆變器通信，通過這些插頭，用戶可以從這些逆變器中得到數(shù)據(jù)，并且可以配置參數(shù)。
5.2.3 界面友好，便于操作
系統(tǒng)采用的逆變器擁有精美的顯示屏，顯示機(jī)器所有相關(guān)的運行信息和設(shè)置，三個LED燈分別指示機(jī)器的運行狀況，通信狀態(tài)和是否有錯誤信息，用戶可以一目了然的了解機(jī)器的實時運行狀況。
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物件/編號 |
描 述 |
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A |
LED燈（黃）–數(shù)據(jù)通信 |
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B |
LED燈（綠）–工作 |
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C |
LED燈（紅）–報錯 |
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D |
向上鍵 |
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E |
向下鍵 |
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F |
取消鍵 |
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G |
確認(rèn)鍵 |
5.2.4 并網(wǎng)逆變器參數(shù)
Ø 直流側(cè)參數(shù)
1) 最大輸入功率：3000W 兩路輸入
2) PV短路電流：12A 兩路輸入
3) 最大輸入電流：16A 兩路輸入
4) 滿載MPP電壓范圍：180-450V
5) 最大輸入電壓：500V
6) 最小輸入電壓：150V
7) 啟 動 電 壓：170V
8) 最大功率跟蹤數(shù)：1
9) 防逆流功能：有，配套防逆流傳感器
Ø 交流側(cè)參數(shù)
1) 額定交流功率：3000W
2) 最大輸出電流：14.4A
3) 連接方式：單相
4) 額定輸出電壓：220Vac,230Vac（電網(wǎng)匹配）
5) 輸出電壓范圍：185v-276v
6) 額定輸出頻率：50Hz/60Hz
7) 總電流波形畸變率：＜3%
8) 功率因數(shù)：≥0.99
9) 最大功率跟蹤效率：99.9%
10) 安全等級：一級
11) 防護(hù)等級：IP65
Ø 參考標(biāo)準(zhǔn)
1) 安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)：EN 62109, AS/NZS 3100
2) 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)：EN 61000-6-1, EN 61000-6-2, EN 61000-6-3, EN 61000-6-4, EN 61000-3-2, EN 61000-3-3
3) 并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：VDE 0126-1-1, RD1699, EN5, C10/11, G83/2, UTE C15-712-1, AS4777, CQC, CEI 0-21
Ø 支架
系統(tǒng)支架設(shè)計容量為5KW，采用標(biāo)準(zhǔn)工程件，鍍鋅方鋼，鍍鋅C型鋼，結(jié)構(gòu)美觀，強(qiáng)度高，由20塊250Wp太陽能光伏組件，成40度斜面，固定于C型鋼架上，
1) 斜面式，標(biāo)準(zhǔn)工程用C型鍍鋅鋼
2) 支架材料：工程用鍍鋅方鋼，含標(biāo)準(zhǔn)件，接地孔等所需的全部部件，含支架基建底座。
3) 方陣點地面積：安裝于樓頂或地面點地約 32平方米
Ø 電纜
1) 規(guī)格：阻燃電力電纜 4mm2 ,顏色：黑色，紅色， 光伏專用
Ø 光電聯(lián)接方式：20塊250W太陽能組件，每10塊串聯(lián)，分2組輸送至室內(nèi)實驗臺
Ø 斷路器
1) 斷路器品牌：正泰交流， 正品施奈德：交流/直流
Ø 電表：單項電子電能表 DDS607 5（20）A
Ø 雙向計量電度表：
1) 適用范圍：計量單相兩線交流有功電能，適用于執(zhí)行單費率電價的太陽能和光伏發(fā)電的用戶雙向計量 5（20）A
2) 主要功能
u •液晶LCD數(shù)字顯示
u •正反向雙向計量，正向電量6位整數(shù)1位小數(shù)（999999.9）反向電量5位整數(shù)1位小數(shù)（F99999.9）。
六、主要實驗實訓(xùn)內(nèi)容
6、1、 光伏能量變換實驗
實驗1、光伏陣列單元組成原理。
實驗2、太陽能光電池能量轉(zhuǎn)換組合原理。
實驗3、陣列電池最大功率跟蹤器原理。
實驗4、陣列匯流與防雷接地原理。
實驗5、陣列結(jié)構(gòu)件組合安裝原理。
實驗6、最大功率跟蹤器與光伏轉(zhuǎn)換提效實驗。
實驗7、在不同天氣和日照強(qiáng)度下光波對光伏轉(zhuǎn)換效率的影響實驗。
實驗8、在不同季節(jié)環(huán)境溫度變換下對光伏能量轉(zhuǎn)換的影響實驗。
6、2、光伏并網(wǎng)同步逆變電源實驗
實驗1、逆變電源單元組成原理。
實驗2、逆變電源MPPT的最大功率跟蹤控制方法的實驗。
實驗3、逆變電源輸出功率與光伏能量變換的實驗。
實驗4、MPPT與電子跟蹤器有效結(jié)合和分離控制方面的比較實驗。
實驗5、逆變器并入的電網(wǎng)供電中斷，逆變器應(yīng)在2s內(nèi)停止向電網(wǎng)供電，同時發(fā)出警示信號的防孤島效應(yīng)保護(hù)試驗。
實驗6、逆變電源直流輸入欠電壓控制實驗。
6、3、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)軟件實驗
TOC \o "1-2" \h \z \u 實驗1、在工控一體機(jī)上位軟件里查看單站監(jiān)控項目
² 當(dāng)前功率 KW、當(dāng)日電量 KWh、當(dāng)月電量 KWh、當(dāng)前電量 KWh、總電量 KWh
² 累計減少砍伐樹木（棵）、累計減排二氧化碳（噸）、收益（元）需要設(shè)置
² 每日/周功率曲線、電量曲線
實驗2、在移動設(shè)備監(jiān)控軟件里查看單站電量記錄項目：
² 當(dāng)前功率 KW、當(dāng)日電量 KWh、當(dāng)月電量 KWh、當(dāng)前電量 KWh、總電量 KWh
² 累計減少砍伐樹木（棵）、累計減排二氧化碳（噸）、收益（元）需要設(shè)置
² 每日/周功率曲線、電量曲線
實驗3、在上位軟件里查看單站故障記錄項目：
² 直流過壓、直流欠壓、直流過流
² 交流過壓、交流欠壓、交流過流
² 系統(tǒng)過載、頻率異常、孤島保護(hù)、ADC異常（快速檢測并網(wǎng)電壓，電流）、IPM故障、過流保護(hù)、過溫保護(hù)、溫度異常、DSP異常（數(shù)字信號處理器，將模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號）
七、主要設(shè)備清單
|
序號 |
名 稱 |
型 號 |
數(shù) 量 |
單 位 |
|
1 |
5KW光伏發(fā)電系統(tǒng)（主控制臺） |
SB-5KW |
1 |
臺 |
|
2 |
太陽能電池板 |
YL-250W |
20 |
塊 |
|
3 |
并網(wǎng)逆變器（5KW 二代機(jī)） |
OM-5KTL2 |
1 |
套 |
|
4 |
Omniksol-WIFI KIT 通訊模塊 |
外置模塊 |
1 |
只 |
|
5 |
交流漏電開關(guān) |
正泰/施奈德 |
|
組 |
|
6 |
單項電子電能表 |
DDS607 |
1 |
臺 |
|
7 |
雙向計量電度表 （光伏專用） |
|
1 |
臺 |
|
8 |
工控一體機(jī) |
13寸 |
1 |
臺 |
|
9 |
太陽能電池板支架 |
5KW |
1 |
套 |
|
10 |
交流配電箱 |
|
1 |
只 |
|
11 |
上位軟件 |
|
1 |
套 |
|
12 |
使用手冊 |
|
1 |
本 |
