ZRXNY-04G光伏发电实训系统
光伏发电实训系统,光伏发电实验台
小编
一、设备构成
光伏发电实训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、监控系统四个部分构成，如图1所示。
1、设备尺寸：光伏供电装置1610×1010×1550mm
实训储物柜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、摆杆支架、一相交流AC电动机、电容器、直线DC电动机、接近开关、微动开关、底座支架等设备与器件构成。
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AC电动机。电动机旋转时，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电动机、接近开关和微动开关构成。直线DC电动机旋转时，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）、控制方式
光伏电源控制单元主要采用断路器、+24V开关电源、AC220V电源插座、指示灯、接线端子DT1和DT2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DT3和DT4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DT5、DT6和DT7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AC电动机、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电源插座、指示灯、接线端子DT14和DT15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AC电流（A）表、交流AC电压（V）表、接线端子DT16和DT17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AC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。本实训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监控系统具有主界面，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具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）、功率等数值并打印数值报表。
5、建筑大楼与智能楼宇电气装配虚拟拟真系统
基于unity3d设计，用户自行按照电脑配备选用不一样的交互界面大小，可选六级画质等级。系统内模型可实行360°旋转、放大、缩小、平移。系统使用过程有小助手提醒，内容如下：
A、湿式报警系统
1、系统基础简介：湿式报警系统基础简介
2、设备认知：设定有视角、设备详情（显露该设备的简介或功能数值）、练习（内置6道选用题，选用正确与错误均有提醒）、原理图（可从原理图中进入到设备中）。设备有：喷头、水流指示器、信号蝶阀、排气阀、火灾报警控制、高管压力表、高位水箱、威亚控制储物柜、稳压罐、流量开关、末端试水装置、排水设施、水泵接合器、水力警铃、延时器、湿式报警器、蝶阀、止回阀、消防泵、安全稳压阀、消防水浸池。
3、原理展示：展示湿式报警系统的作业原理，三维（3D）动画演示，三维（3D）模型半透明化，可以见内部水流。配备装备练习模型块（内置4道选用题，选用正确与错误均有提醒）
4、设计布置：设定有选用题、计算题，每题均有计分，提供并上交后显露正确答案与得分
B、气体灭火系统
1、系统基础简介：气体灭火系统基础简介
2、设备认知：设定有视角、设备详情（显露该设备的简介或功能数值）、练习（内置8道选用题，选用正确与错误均有提醒）、原理图（可从原理图中进入到设备中）。设备有：喷头、HFC-227储瓶、瓶头阀、七氟丙烷单向阀、高压软管、气体单向阀、安全阀、称重报警仪、电磁启动器、选用阀、烟感报警器、火灾报警控制器。
3、原理展示：展示气体灭火系统的作业原理，三维（3D）动画演示，三维（3D）模型半透明化，可以见内部气体。配备装备练习模型块（内置3道选用题，选用正确与错误均有提醒）
4、设计布置：设定有6道选用题，每题均有计分，提供并上交后显露正确答案与得分
C、逃生演练：应用趣味游戏的形式实行教学，在限定的时间内逃出着火房间，选用失误将直接进入分数界面。
三、主要实训实训内容
实训实训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试；
4）蓄电池组充放电功能数值的测试；
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试、逆变器输出功能数值测试；
7）相关电子回路模型块的焊接；
8）监控系统与各单元的通信；
9）监控系统组态界面的实操；
四、 主要技术功能数值
光伏发电实训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、监控系统四个部分构成，如图1所示。
1、设备尺寸：光伏供电装置1610×1010×1550mm
实训储物柜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、摆杆支架、一相交流AC电动机、电容器、直线DC电动机、接近开关、微动开关、底座支架等设备与器件构成。
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AC电动机。电动机旋转时，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电动机、接近开关和微动开关构成。直线DC电动机旋转时，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）、控制方式
光伏电源控制单元主要采用断路器、+24V开关电源、AC220V电源插座、指示灯、接线端子DT1和DT2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DT3和DT4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DT5、DT6和DT7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AC电动机、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电源插座、指示灯、接线端子DT14和DT15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AC电流（A）表、交流AC电压（V）表、接线端子DT16和DT17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AC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。本实训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监控系统具有主界面，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具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）、功率等数值并打印数值报表。
5、建筑大楼与智能楼宇电气装配虚拟拟真系统
基于unity3d设计，用户自行按照电脑配备选用不一样的交互界面大小，可选六级画质等级。系统内模型可实行360°旋转、放大、缩小、平移。系统使用过程有小助手提醒，内容如下：
A、湿式报警系统
1、系统基础简介：湿式报警系统基础简介
2、设备认知：设定有视角、设备详情（显露该设备的简介或功能数值）、练习（内置6道选用题，选用正确与错误均有提醒）、原理图（可从原理图中进入到设备中）。设备有：喷头、水流指示器、信号蝶阀、排气阀、火灾报警控制、高管压力表、高位水箱、威亚控制储物柜、稳压罐、流量开关、末端试水装置、排水设施、水泵接合器、水力警铃、延时器、湿式报警器、蝶阀、止回阀、消防泵、安全稳压阀、消防水浸池。
3、原理展示：展示湿式报警系统的作业原理，三维（3D）动画演示，三维（3D）模型半透明化，可以见内部水流。配备装备练习模型块（内置4道选用题，选用正确与错误均有提醒）
4、设计布置：设定有选用题、计算题，每题均有计分，提供并上交后显露正确答案与得分
B、气体灭火系统
1、系统基础简介：气体灭火系统基础简介
2、设备认知：设定有视角、设备详情（显露该设备的简介或功能数值）、练习（内置8道选用题，选用正确与错误均有提醒）、原理图（可从原理图中进入到设备中）。设备有：喷头、HFC-227储瓶、瓶头阀、七氟丙烷单向阀、高压软管、气体单向阀、安全阀、称重报警仪、电磁启动器、选用阀、烟感报警器、火灾报警控制器。
3、原理展示：展示气体灭火系统的作业原理，三维（3D）动画演示，三维（3D）模型半透明化，可以见内部气体。配备装备练习模型块（内置3道选用题，选用正确与错误均有提醒）
4、设计布置：设定有6道选用题，每题均有计分，提供并上交后显露正确答案与得分
C、逃生演练：应用趣味游戏的形式实行教学，在限定的时间内逃出着火房间，选用失误将直接进入分数界面。
三、主要实训实训内容
实训实训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试；
4）蓄电池组充放电功能数值的测试；
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试、逆变器输出功能数值测试；
7）相关电子回路模型块的焊接；
8）监控系统与各单元的通信；
9）监控系统组态界面的实操；
四、 主要技术功能数值
| 一、光伏供电装置 | |||
| 序号 | 名称 | 技术功能数值 | 数量 |
| 1 | 电池结合套件 |
功率：20W 误差：±5% 输出电压（V）：17.2V 输出电流（A）：1.17A 开路电压（V）：21.4V 短路电流（A）：1.27A 作业环境温度：45℃±2℃ 尺寸：430×430×28mm |
4 |
| 2 | 追日传感器 |
输出电压（V）：0-5V 跟踪精度：1度 构造：4电桥 |
1 |
| 3 | 投射灯 |
摆臂机构：涡轮蜗杆构造（2个减慢速度箱） 电压（V）：220V 频率：50Hz 电流（A）：1.36A 功率：300W |
2 |
| 4 | 追日机构 |
构造：涡轮蜗杆构造（减慢速度箱） 驱动：直线DC电动机 轴数：双轴二维 |
1 |
| 二、光伏供电系统 | |||
| 序号 | 名称 | 技术功能数值 | 数量 |
| 1 | 电源控制单元 | 含漏电保护断路器，AC220V和DC24V状态指示灯、电源插座 | 1 |
| 2 | 光伏控制电源单元 | 含漏电保护断路器，AC220V和DC24V状态指示灯 | 1 |
| 3 | 触摸屏 | 7",彩色 | 1 |
| 4 | 充、放电控制器 | 核心板，连接口底层基板，信号处置整理板 | 1 |
| 5 | 直线DC写入单元 |
电流（A）表：PA1951-AK1G，DC 0-5A 电压（V）表：PZ195U-AK1G，DC 0-500V 连接口：RS485 |
1 |
| 6 | 光伏供电控制单元 |
电池板跟踪方向：东、南、西、北 投光灯控制：灯1、灯2 投光灯动作方向：东西、西东、停止 自动控制：启动、急停 |
1 |
| 8 | PLC | S7-200 CPU226 | 1 |
| 9 | 可调电阻 | 界限：0-1000Ω，无级可调（有刻度） | 1 |
| 三、逆变与负载系统 | |||
| 序号 | 名称 | 技术功能数值 | 数量 |
| 1 | 逆变输出显露单元 |
电流（A）表：AC 0-5A 电压（V）表：AC 0-500V 连接口：RS485 |
1 |
| 2 | 逆变控制电源单元 | 含漏电保护断路器，AC220V和DC24V状态指示灯 | 1 |
| 3 | 逆变装置 |
写入电压（V）：DC12V 写入电压（V）界限：DC9.5V-15.5V 输出电压（V）：AC180~220V可调±5% 规格限定输出电流（A）：1.4A 输出频率：50Hz~60Hz可调±0.5Hz 规格限定功率：300VA 输出波动线：正弦波 波动线失真：＜5% 变换效率：＞85% |
1 |
| 4 | 开关电源 |
型号：DR-120-24 写入电压（V）：AC 220V 输出电压（V）：DC 24V 输出电流（A）：5A |
1 |
| 5 | 变频器 | FR-D720S-0.4K-CHT | 1 |
| 6 | 电动机负载 |
功率：20W 电压（V）：AC220V 转动速度：1300rpm |
1 |
| 7 | 模仿舞台灯光负载 | 二极管字样为"KNT"的发光模型块 | 1 |
| 8 | 阀控密封式铅酸蓄电池 |
容量 12V 18Ah/20HR 重量 1.9kg 尺寸 345mm×195mm×20mm |
2 |
| 四、监控系统 | |||
| 序号 | 名称 | 技术功能数值 | 数量 |
| 1 | 工控机 | 5个串行口，含键盘鼠标 | 1 |
| 2 | 组态系统 | 力控6.1 | 1 |
| 五、实训台 | |||
| 序号 | 名称 | 技术功能数值 | 数量 |
| 1 | 网孔板 |
竖式网孔板基础构造：下方为工量具箱+4个轮子，上方为竖式网孔板 尺寸：800(长)×600（宽×2000(高) 外框体结构包括：铝制型材； 内嵌喷塑铁板 铁板尺寸：1200mm×820mm 铁板厚度：2mm 铁板孔规格：上方孔尺寸6×10mm 网孔板配备有推拉式抽屉，抽屉应用型材外框、2mm铁板下部； 网孔架下部装备有滑轮。 |
3合1 |
| 2 | 微软实操系统系统 | Window XP | 1 |
| 3 | 通讯电缆 | 0.3mm²双芯屏蔽线 | 1 |
| 4 | 实训指导书 | 光伏发电设备实训指导书 | 1 |
