光伏发电教学实验平台

光伏发电教学演示实验台采用模块化结构设计，各单元合理布局，电气测试点均采用安全的香蕉插孔与实验导线连接；模拟光源采用三盏独立的大功率卤钨灯，分别模拟晨日、午日和夕日；四路单晶电池组件，可以模拟电池组件串并联；跟踪装置采用双轴二维跟踪系统，既可手动跟踪，也可自动传感器跟踪，使光伏组件正对光源输出最大功率；环境采集模块可以实时采集电池组件表面的光照强度、温度及湿度，方便测试环境变化对光伏发电性能的影响。

仪表单元实时采集系统发用电信息，并传递给触摸屏，进行综合监测，此外配有远程通讯接口，可将数据远程传递给上位机，能对数据进行报表存储和查询；直流恒流恒压电源模块可方便提供稳定直流电源供系统实验；平台内集成了太阳能控制器、蓄电池、离网逆变器、并网逆变器以及交直流负载，既可以组成离网型独立光伏发电系统，也可以组成并网型光伏发电系统，是模拟太阳能发电的综合性实验平台。

系统参数

1）系统辅助电源：DC24V/2.5A；DC12V/2A；DC5V/2A。

2）太阳能电池组件：单晶组件，最大输出功率10W，工作电压17.2V，工作电流0.58A，数量4块。

3）模拟光源：500W卤钨灯，分别模拟晨日、午日和夕日。

4）光伏跟踪传感器：采用四象限高精度光敏传感器结构，6路模拟量信号输出，输出电压0-5V。

5）太阳能跟踪系统：采用双轴二维跟踪方式，水平270±5°，俯仰75±5°，精度±0.5°；DC24V直流同步电机驱动，额定转速10rpm。

6）太阳能跟踪控制单元：手动/自动模拟光源与光伏跟踪控制采用单片机实时控制。

7）光照及温湿度传感器模块：光照度0-20K(LUX)、精度1%，温度-40-80℃、精度±0.5℃，湿度0-99.9%RH、精度±3%RH，隔离RS485信号输出。

8）仪表显示单元：直流电压表DC0-50V；直流电流表DC0-5A；交流多功能表AC0-300V、AC0-2A；隔离RS485信号输出。

9）蓄电池组：铅酸电池12V/12AH。

10）太阳能控制器：DC12V/24V自动切换、额定电流DC10A、PWM(脉冲宽度调制)方式充电；具有充放电指示、电池状态指示、温度补偿等功能；具有蓄电池反接、夜间防反冲、防雷、光伏限流、过充、过放、负载过载、短路等保护功能；具有光控/时控输出模式控制功能。

11）离网逆变器：输入电压DC12V；输出AC220V±10%、50HZ、300VA、纯正弦波；输入输出采用高频变压器隔离；具有过欠压关断、过载、过温等保护功能。

12）并网逆变器：输入光伏电压DC10.5-28V,最大功率因数0.99，输出功率200W,输出电压范围AC180-260V,输出频率范围50HZ；具有孤岛、短路、过载、过温等保护功能。

13）直流阻性负载：直流LED指示灯，高亮度LED灯。

14）直流感性负载：直流风扇。

15）交流阻性负载：交流LED指示灯，高亮度LED照明灯。

16）交流感性负载：交流风扇。

17）直流恒流恒压源：电压DC0-30V可调，电流DC0-5A可调，带电流电压显示，恒流恒压状态指示。

18）功率电阻模块：0-2000欧连续可调,功率100W。

19）触摸屏：采用电阻式触摸屏；实时监测系统发电、用电与环境参数等信息；具有历史曲线显示；

20）通讯接口：采用RS232/RS485/以太网通讯方式，标准Modbus协议。

技术性能

1） 输入电源：AC220V±10% 50HZ

2）工作环境：温度-25℃～+55℃、相对湿度0…85%RH(25℃)、海拔<4000m

3）装置容量：<1.8KVA

4）安全保护：带电源指示，急停控制及漏电保护，安全符号国家标准

实验内容

1）太阳能电池发电原理与特性曲线

2）太阳能电池组件串并联输出特性

3）光伏自动跟踪与控制原理

4）离网光伏发电系统的组成

5）并网光伏发电系统的组成

6）蓄电池的充放电特性

7）太阳能控制器的原理与功能

8）离网逆变器的原理与功能

9）并网逆变器的原理与功能

10）触摸屏软件监控与编程

11）上位机软件开发与通讯