一、系統(tǒng)概述
分布式并網(wǎng)光伏電教學系統(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載進行供電，在夜晚或陰雨天等太陽光照不足的情況下，系統(tǒng)處于待機狀態(tài)，負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、平板電腦或任意一臺聯(lián)網(wǎng)的電腦，以便于您遠程實時掌控電站的信息。
一站式交鑰匙服務；
系統(tǒng)所選設備及材料質(zhì)量可靠、價格低廉，使電站最具性價比；
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有力的保障；
多種監(jiān)控方式可選，并創(chuàng)造性的將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用到光伏遠程監(jiān)控中，可以隨時隨地的通過手持終端（如手機、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。
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；
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)：
| 項目 | 名稱 | 3.3 kW 并網(wǎng)發(fā)電教學系統(tǒng) |
| 標配部分 | 光伏組件 | 3.5 kW（250W多晶硅×14塊） |
| 光伏組件支架 | 1套（平屋頂支架或瓦片屋頂支架） | |
| 并網(wǎng)逆變器 | 1臺4kW（DSG-4K-TG） | |
| 交流配電箱 | 1臺 | |
| 本地監(jiān)控軟件 | 1套 | |
| 電力連接線纜 | 1套 | |
| 輔料 | 1套 | |
| 選配部分 | GPRS數(shù)據(jù)采集器 | 1臺 |
| 遠程監(jiān)控軟件 | 1套（安卓、IOS或PC版可選） | |
| 環(huán)境監(jiān)測儀 | 1臺（可監(jiān)測環(huán)境五要素數(shù)據(jù)：風速、風向、太陽輻射量、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度） | |
| 通訊連接線纜 | 1套 | |
| 系統(tǒng)性能指標 | 系統(tǒng)使用壽命 | 25年以上 |
| 系統(tǒng)占地面積 | ≥26m2 | |
| 系統(tǒng)日均發(fā)電量 | 5.98~15.3度 | |
| 系統(tǒng)日均節(jié)約標準煤量 | 2.093~5.355kg | |
| 系統(tǒng)日均節(jié)約二氧化碳量 | 4.62~11.81kg |
四、系統(tǒng)原理圖：
4.1 自發(fā)自用，余電上網(wǎng)模式
4.2 自發(fā)自用，全部上網(wǎng)模式
4.2 風光互補離網(wǎng)工作模式
離網(wǎng)與并網(wǎng)模式之間可一鍵切換，操作簡單便捷，或者將5KW太陽能電池，分成2路分別供給離網(wǎng)發(fā)電和并網(wǎng)發(fā)電。
風力發(fā)電作為單獨發(fā)電系統(tǒng)，配合風光互補控制系統(tǒng)完成風力發(fā)電相關(guān)實驗項目
五、主要單元參數(shù)
5.1 太陽能電池組件
•組件型號：YL250P-29b 多晶
•最大功率（W）：250
•開路電壓（V）：38.4
•短路電流（A）：8.81
•最大功率點的工作電壓（V）：29.9
•最大功率點的工作電流（Ａ）：8.36
•轉(zhuǎn)化效率：17.12%
•開路電壓溫度系數(shù)：-0.292%/K
•短路電流溫度系數(shù)：+0.045%/K
•功率溫度系統(tǒng)：-0.408%/K
•最大系統(tǒng)電壓（V）：1000
•保險絲額定電流（A）：20
•組件尺寸（長×寬×高）：1650×990×40mm
•重量：19.1kg
•框架：陽極氧化鋁
•玻璃：白色鋼化安全玻璃3.2mm
•電池片封裝：EVA
•背板：復合薄膜
•太陽能電池片：6×10片多晶硅太陽能電池片（156mm×156mm）
•接線盒
•6個旁路二極管
•絕緣材料：PPO
•防水等級：IP65
•連接器
•常規(guī)額定電流：30A
•耐電壓：DC1000V
•接觸電阻：<2mΩ
•絕緣電阻：＞500MΩ
•適用單芯電纜截面：2.5-6mm2
•電纜外徑范圍：Φ5mm～Φ 7mm
•環(huán)境溫度：-40℃～+ 105℃
•防護等級：IP67
•安全等級：Ⅱ
•殼體：PC料，黑色
•接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
•接線方式：壓接
•鎖緊系統(tǒng)：嵌入式常規(guī)額定電流：30A
•耐電壓：DC1000V
•接觸電阻：<2mΩ
•絕緣電阻：＞500MΩ
•適用單芯電纜截面：2.5mm2, 4mm2, 6mm2或14AWG, 12AWG, 10AWG
•電纜外徑范圍：Φ5mm～Φ 7mm
•環(huán)境溫度：-40℃～+ 105℃
•防護等級：IP67
•安全等級：Ⅱ
•殼體：PC料，黑色
•接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
•接線方式：壓接
•鎖緊系統(tǒng)：嵌入式
•重量：約0.025Kg
•電 纜
•長度：450mm,
•規(guī)格：1×4mm?
•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)定度設計，先進的MPPT,實時跟蹤光伏方陣的最大輸出功率，最大轉(zhuǎn)化效率可達到97.5%，MPPT追蹤效率高達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，全面的保護和報警功能，具有良好的人機交互LCD界面，配備wifi模塊，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)監(jiān)視。
5.2.1 產(chǎn)品特點
•無變壓器設計，最大效率可達97.5%，歐洲效率可達96.6%
•極高的MPP跟蹤精度（>99.9%）
•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
•接線、安裝簡單，易于操作
•IP65設計，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)標準接口�？梢赃x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上，上位機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，顯示機器所有相關(guān)的運行信息和設置，三個LED燈分別指示機器的運行狀況，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器的實時運行狀況。
|
物件/編號 |
描 述 |
|
A |
LED燈（黃）–數(shù)據(jù)通信 |
|
B |
LED燈（綠）–工作 |
|
C |
LED燈（紅）–報錯 |
|
D |
向上鍵 |
|
E |
向下鍵 |
|
F |
取消鍵 |
|
G |
確認鍵 |
5.2.4 并網(wǎng)逆變器參數(shù)
•直流側(cè)參數(shù)
•最大輸入功率：3000W 兩路輸入
•PV短路電流：12A 兩路輸入
•最大輸入電流：16A 兩路輸入
•滿載MPP電壓范圍：180-450V
•最大輸入電壓：500V
•最小輸入電壓：150V
•啟 動 電 壓：170V
•最大功率跟蹤數(shù)：1
•防逆流功能：有，配套防逆流傳感器
•交流側(cè)參數(shù)
•額定交流功率：3000W
•最大輸出電流：14.4A
•連接方式：單相
•額定輸出電壓：220Vac,230Vac（電網(wǎng)匹配）
•輸出電壓范圍：185v-276v
•額定輸出頻率：50Hz/60Hz
•總電流波形畸變率：＜3%
•功率因數(shù)：≥0.99
•最大功率跟蹤效率：99.9%
•安全等級：一級
•防護等級：IP65
•參考標準
•安規(guī)標準：EN 62109, AS/NZS 3100
•電磁兼容標準：EN 61000-6-1, EN 61000-6-2, EN 61000-6-3, EN 61000-6-4, EN 61000-3-2, EN 61000-3-3
•并網(wǎng)標準：VDE 0126-1-1, RD1699, EN5, C10/11, G83/2, UTE C15-712-1, AS4777, CQC, CEI 0-21
5.2.5 支架
系統(tǒng)支架設計容量為5KW，采用標準工程件，鍍鋅方鋼，鍍鋅C型鋼，結(jié)構(gòu)美觀，強度高，由20塊250Wp太陽能光伏組件，成40度斜面，固定于C型鋼架上，（此圖僅供參考）
•斜面式，標準工程用C型鍍鋅鋼
•支架材料：工程用鍍鋅方鋼，含標準件，接地孔等所需的全部部件，含支架基建底座。
•方陣點地面積：安裝于樓頂或地面點地約 32平方米
•電池組件可單獨或分組固定在陽臺、墻壁、樓層圍欄
5.2.6 電纜
•規(guī)格：阻燃電力電纜 4mm2 ,顏色：黑色，紅色， 光伏專用
5.2.7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
5.2.8 斷路器
•斷路器品牌：正泰交流， 正品施奈德：交流/直流
5.2.9 電表：
- 單項電子電能表 DDS607 5（20）A
5.2.10 雙向計量電度表：
•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
•主要功能
•液晶LCD數(shù)字顯示
•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保護試驗。
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
實驗1、在工控一體機上位軟件里查看單站監(jiān)控項目
當前功率 KW、當日電量 KWh、當月電量 KWh、當前電量 KWh、總電量 KWh
累計減少砍伐樹木（棵）、累計減排二氧化碳（噸）、收益（元）需要設置
每日/周功率曲線、電量曲線
實驗2、在移動設備監(jiān)控軟件里查看單站電量記錄項目：
當前功率 KW、當日電量 KWh、當月電量 KWh、當前電量 KWh、總電量 KWh
累計減少砍伐樹木（棵）、累計減排二氧化碳（噸）、收益（元）需要設置
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：
直流過壓、直流欠壓、直流過流
交流過壓、交流欠壓、交流過流
系統(tǒng)過載、頻率異常、孤島保護、ADC異常（快速檢測并網(wǎng)電壓，電流）、IPM故障、過流保護、過溫保護、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、主要設備清單
| 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數(shù) 量 | 單 位 |
| 1 | 3.5KW光伏發(fā)電系統(tǒng)（主控制臺） | 3.5KW | 1 | 臺 |
| 2 | 太陽能電池板 | YL-250W | 14 | 塊 |
| 3 | 并網(wǎng)逆變器（4KW 二代機） | OM-4KTL2 | 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 | 13寸 | 1 | 臺 |
| 9 | 太陽能電池板支架 | 3.5KW | 1 | 套 |
| 10 | 交流配電箱 | 1 | 只 | |
| 11 | 上位軟件 | 1 | 套 | |
| 12 | 使用手冊 | 1 | 本 |
