CN102222437A - 光伏并网发电实训装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种光伏并网发电实训装置，包括光伏阵列系统、单轴跟踪系统、汇流箱和光伏并网发电教学实训台。光伏阵列系统安装在单轴跟踪系统上。光伏阵列系统和单轴跟踪系统与汇流箱连接，汇流箱与光伏并网发电教学实训台连接。光伏并网发电教学实训台包括逆变器，该逆变器可与公共电网连接。该光伏并网发电实训装置可完成光伏发电、同步并网的实验及教学演示，帮助学生理解太阳能并网发电系统的原理，学习工程实际应用技能。
Description
技术领域
本发明涉及实验教学器材，尤其涉及一种光伏并网发电实训装置。
背景技术
太阳能是一种干净的可再生的新能源，越来越受到人们的亲睐。从太阳能获得电力，需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同，具有以下特点：①取之不尽；②清洁、环保、低碳；③不受资源分布地域的限制；④可在用电处就近发电；⑤转化为电力的时间短。
太阳能的应用主要有两种方式：①离网发电，②并网发电。离网发电系统即将太阳电池发出的电能给蓄电池充电，而蓄电池直接给负载供电。离网系统结构简单，成本低廉，但一般是输出直流电源，由于负载直流电压的不同(如12V、24V、48V等)，很难实现系统的标准化和兼容性，而且民用电力大多为交流负载，以直流电力供电的光伏电源很难作为商品进入市场。
并网发电直接将光伏阵列产生的电能通过并网逆变器反向馈入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用太阳能所发出的电力，减小能量损耗，降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源，降低整个系统的负载缺电率。同时，可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。并网发电系统是太阳能发电的发展方向，代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。
随着新能源技术的蓬勃发展，我国的技术院校近年开始增设新能源专业，培养市场急需的专业技术人员，对应的教学过程中需要太阳能发电实训系统，而市场上虽然有一些太阳能发电实验平台，但都是离网发电，未见并网发电实验系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：填补市场上太阳能并网发电实验系统的空白，提供一种光伏并网发电实训装置，可完成光伏发电、同步并网的实验及教学演示，帮助学生理解太阳能并网发电系统的原理，学习工程实际应用技能。
为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光伏并网发电实训装置，包括光伏阵列系统、单轴跟踪系统、汇流箱和光伏并网发电教学实训台。
光伏阵列系统安装在单轴跟踪系统上。光伏阵列系统和单轴跟踪系统与汇流箱连接，汇流箱与光伏并网发电教学实训台连接。光伏并网发电教学实训台包括逆变器，该逆变器与外部电网连接。
优选的是，光伏阵列系统包括串联的太阳能电池组。
优选的是，单轴跟踪系统包括自动跟踪支架。
优选的是，光伏并网发电教学实训台包括监测系统和控制开关。
优选的是，光伏并网发电教学实训台包括数据输出端口和网络连接端口。
优选的是，光伏并网发电实训装置进一步包括与所述光伏并网发电教学实训台连接的温度探头。
优选的是，光伏并网发电实训装置进一步包括与所述光伏并网发电教学实训台连接的PLC控制器。
优选的是，光伏并网发电实训装置还包括实训台底座，光伏并网发电教学实训台安装在实训台底座上。该实训台底座为柜体结构、桌体结构或支架结构。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，模拟太阳能并网发电的过程，给学生直观的演示。
附图说明
图1是本发明光伏并网发电实训装置的工作原理图；
图2是光伏并网发电教学实训台的面板结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1。本发明光伏并网发电实训装置包括光伏阵列系统、单轴跟踪系统、汇流箱和光伏并网发电教学实训台。
其中，光伏阵列系统包括1000瓦的太阳能电池组形成的方阵，单轴跟踪系统包括自动跟踪支架。太阳能电池组单体组合成方阵时，需按系统配线要求串联。该太阳能电池组方阵安装在自动跟踪支架上。
太阳能电池方阵安装方向正面应面向南方，可根据不同的地区时间段调节倾角，常规的倾角可以为33度～45度，调节好后将调节螺丝紧固。
光伏阵列系统和单轴跟踪系统与汇流箱连接，该汇流箱与操作实验台连接。
光伏并网发电教学实训台包括逆变器，该逆变器与公共电网连接。逆变器将太阳能电池方阵产生的直流电转化为220V交流输出电压。
光伏并网发电教学实训台包括安装在面板上的监测系统和控制开关，请参阅图2，附图标识参见表1。光伏并网发电教学实训台所包括的各器件通过其端子引出至实训台面板，配合插线组合可组成各种实验电路。
开机履行先交流后直流的原则即可。基本开机顺序是：汇流箱-光伏并网发电教学实训台，具体步骤如下：
1、打开汇流箱三组方阵开关(三组开关打开后，如设备无故障，开关可以长期打开而不需关闭)；
表1光伏并网发电教学实训台的面板功能
2、打开光伏并网发电教学实训台的仪表开关2和仪表开关1；
3、依次打开光伏并网发电教学实训台的交流总开关17，孤岛开关19，交流逆向开关20。
4、合上光伏并网发电教学实训台的3路光伏方阵开关的23(方阵电压“高”)。低、中、高，表示，有3种不同档的电压，主要是为了学生更多的了解光电池和同步电源的工作特性。不做实验时只需放在“高”位置即可。
5、如果光线足够强，并网指示灯会在30秒钟内点亮，说明并网成功。
关机按照先直流后交流的顺序，只需关掉光伏并网发电教学实训台直流总开关18即可。
正常运行时，如需停止运行，只需断开光伏并网发电教学实训台的直流总开关18和交流逆向开关20即可。
本发明光伏并网发电实训装置可演示的实验项目包括：
A、光伏能量变换实验
实验1、光伏阵列单元组成原理。
实验2、太阳能光电池能量转换组合原理。
实验3、阵列电子最大功率跟踪器原理。
实验4、阵列汇流与防雷接地原理。
实验5、阵列结构件、防腐安装原理。
实验6、最大功率跟踪器与光伏转换提效实验。
实验7、在不同天气和日照强度下光波对光伏转换效率的影响实验。
实验8、在不同季节太阳运轨变换下对光伏能量转换的影响实验。
实验9、在不同季节环境温度变换下对光伏能量转换的影响实验。
实验10、阵列低、中、高通过开关组合后能量变换实验。
实验11、光感仪和风速传感仪各自作用实效实验。
B、同步逆变电源实验
实验1、逆变电源单元组成原理。
实验2、逆变电源MPPT的最大功率跟踪控制方法的实验。
实验3、逆变电源输出功率与光伏能量变换的实验。
实验4、MPPT与电子跟踪器有效结合和分离控制方面的比较实验。
实验5、晴天，多云，阴雨天情况下逆变电源输出交流电的波形、谐波含有率、功率因素的比较实验。
实验6、逆变器并入的电网供电中断，逆变器应在2s内停止向电网供电，同时发出警示信号的防孤岛效应保护试验。
实验7、逆变电源直流输入欠电压控制实验。
实验8、输入电压为额定值，负荷满载时距离设备水平位置1m处的噪声测试实验。
光伏并网发电教学实训台还包括数据输出端口和网络连接端口，用户可以通过与光伏并网发电教学实训台相连的监控PC实时查看整个电源系统的实时运行数据以及历史数据和故障数据，也可通过网络远程监控。
通过设置在监控PC中的软件，本发明光伏并网发电实训装置可进行光伏并网发电系统软件实验，具体包括：
实验1、在软件里查看单站监控项目。
实验2、在软件里查看单站电量记录项目。
实验3、在软件里查看单站故障记录项目。
光伏并网发电教学实训台还设有温度探头，可以接入太阳能电池板探测当前工作温度，并在光伏并网发电教学实训台的方阵温度表16上显示出来。
光伏并网发电教学实训台还设置有逻辑编程控制器(PLC)。根据当地的格林威治时间、经度、纬度等，PLC自动计算太阳在地球坐标系的轨迹，得出任意时刻太阳的高度角和方位角，然后计算最佳旋转角度控制线性推杆的伸缩来驱动电池板从东到西翻转动作，以追踪太阳实时位置，从而追踪光伏阵列的最大输出功率。
本发明光伏并网发电实训装置还包括实训台底座，光伏并网发电教学实训台安装在实训台底座上。该实训台底座可为柜体结构，也可为桌体结构或支架结构。
本发明光伏并网发电实训装置可完成光伏发电、同步并网的实验及教学演示，帮助学生理解太阳能并网发电系统的原理，学习工程实际应用技能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种光伏并网发电实训装置，其特征在于：包括光伏阵列系统、单轴跟踪系统、汇流箱和光伏并网发电教学实训台；所述光伏阵列系统安装在所述单轴跟踪系统上，所述光伏阵列系统和单轴跟踪系统与所述汇流箱连接，所述汇流箱与所述光伏并网发电教学实训台连接，所述光伏并网发电教学实训台包括逆变器，所述逆变器与外部电网连接。
2.根据权利要求1所述的光伏并网发电实训装置，其特征在于：所述光伏阵列系统包括串联的太阳能电池组。
3.根据权利要求1所述的光伏并网发电实训装置，其特征在于：所述单轴跟踪系统包括自动跟踪支架。
4.根据权利要求1所述的光伏并网发电实训装置，其特征在于：所述光伏并网发电教学实训台包括监测系统和控制开关。
5.根据权利要求1所述的光伏并网发电实训装置，其特征在于：所述光伏并网发电教学实训台包括数据输出端口和网络连接端口。
6.根据权利要求1所述的光伏并网发电实训装置，其特征在于：进一步包括与所述光伏并网发电教学实训台连接的温度探头。
7.根据权利要求1所述的光伏并网发电实训装置，其特征在于：进一步包括与所述光伏并网发电教学实训台连接的PLC控制器。
8.根据权利要求1所述的光伏并网发电实训装置，其特征在于：所述光伏并网发电实训装置还包括实训台底座，所述光伏并网发电教学实训台安装在所述实训台底座上。
9.根据权利要求8所述的光伏并网发电实训装置，其特征在于：所述实训台底座为柜体结构、桌体结构或支架结构。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102610150A (zh) * | 2012-03-15 | 2012-07-25 | 江西开昂教育股份有限公司上海分公司 | 模拟太阳能转换教学仪器 |
| CN102684220A (zh) * | 2012-05-02 | 2012-09-19 | 武汉理工大学 | 船用光伏发电并网实验平台 |
| CN103364631A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-10-23 | 国家电网公司 | 一种高压用户光伏发电电能计量系统及其方法 |
| CN103439546A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-12-11 | 国家电网公司 | 一种低压用户光伏发电电能计量系统及其方法 |
| CN104882051A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-09-02 | 常熟理工学院 | 一种光伏发电演示与实验系统 |
| CN106205313A (zh) * | 2016-09-09 | 2016-12-07 | 国家电网公司 | 光伏并网模拟系统及控制方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102005150A (zh) * | 2010-12-06 | 2011-04-06 | 天津工业大学 | 电源教学实验系统 |
| CN202142232U (zh) * | 2011-06-17 | 2012-02-08 | 江西开昂教育股份有限公司上海分公司 | 光伏并网发电实训装置 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102005150A (zh) * | 2010-12-06 | 2011-04-06 | 天津工业大学 | 电源教学实验系统 |
| CN202142232U (zh) * | 2011-06-17 | 2012-02-08 | 江西开昂教育股份有限公司上海分公司 | 光伏并网发电实训装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102610150A (zh) * | 2012-03-15 | 2012-07-25 | 江西开昂教育股份有限公司上海分公司 | 模拟太阳能转换教学仪器 |
| CN102684220A (zh) * | 2012-05-02 | 2012-09-19 | 武汉理工大学 | 船用光伏发电并网实验平台 |
| CN102684220B (zh) * | 2012-05-02 | 2015-02-04 | 武汉理工大学 | 船用光伏发电并网实验平台 |
| CN103364631A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-10-23 | 国家电网公司 | 一种高压用户光伏发电电能计量系统及其方法 |
| CN103439546A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-12-11 | 国家电网公司 | 一种低压用户光伏发电电能计量系统及其方法 |
| CN104882051A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-09-02 | 常熟理工学院 | 一种光伏发电演示与实验系统 |
| CN106205313A (zh) * | 2016-09-09 | 2016-12-07 | 国家电网公司 | 光伏并网模拟系统及控制方法 |
| CN106205313B (zh) * | 2016-09-09 | 2017-10-13 | 国家电网公司 | 光伏并网模拟系统及控制方法 |
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