光伏发电系统实验台设计与搭建
光伏实训基地布局和建设方案
光伏实训基地布局和建设方案1. 项目背景随着全球能源结构的转型和我国光伏产业的快速发展,光伏技术实训基地的建设变得尤为重要。
光伏实训基地旨在提供光伏发电技术的教育和培训,促进光伏人才的培养和技术创新。
2. 项目目标- 建立一个完整的光伏发电系统实训基地,涵盖光伏组件制造、光伏系统设计、安装和维护等环节。
- 提供实际操作平台,为学生和从业者提供实践机会,提高他们的技能水平。
- 推动光伏技术的研发和应用,促进光伏产业的发展。
3. 基地布局3.1 实训区域- 光伏组件制造区:包括原材料准备区、组件生产区、组件测试区等。
- 光伏系统设计区:提供光伏系统设计软件和工具,进行系统设计和模拟。
- 光伏安装区:模拟不同类型的光伏安装场景,提供实际操作机会。
- 光伏维护区:提供光伏系统维护和故障排除的实践机会。
3.2 教学与研究区域- 理论教学区:提供教室和多媒体设备,进行光伏相关理论教学。
- 研究实验室:配备先进的实验设备和仪器,进行光伏技术研究和实验。
3.3 辅助设施- 办公区:提供办公空间,满足管理和行政工作需要。
- 休息区:提供舒适的休息空间,方便学员和工作人员休息和交流。
4. 基地建设4.1 硬件设施建设- 光伏组件生产线:购买和安装光伏组件生产设备,包括切割机、焊接机、测试仪等。
- 光伏系统模拟设备:购买和安装光伏系统模拟软件和硬件设备,进行系统设计和模拟。
- 光伏安装工具:购买和准备光伏安装所需的工具和设备,如螺丝刀、扳手、吊装设备等。
- 光伏实验设备:购买和配置实验所需的太阳能板、逆变器、电缆等设备。
4.2 软件设施建设- 光伏技术教材和资料:收集和整理光伏技术相关的教材、资料和案例,用于教学和研究。
- 光伏技术培训课程:开发和设置光伏技术培训课程,包括理论教学和实践操作。
- 光伏技术研究项目:开展光伏技术研究项目,促进技术创新和发展。
5. 项目实施计划- 前期准备:进行项目可行性研究、资金筹措和人员培训。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践随着清洁能源使用的推广和应用,光伏发电技术逐渐成为了一种重要的清洁能源资源。
在这种情境下,光伏发电并网系统的研究和应用变得越来越重要。
通过建设光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目,能够有效地提高相关人员对光伏发电并网系统的理解和应用能力。
1.系统构建。
建设虚拟仿真实验项目的第一步,应该是根据实际的光伏发电并网系统架构和工作原理,设计系统构建的方案。
2.软件搭建。
在系统构建方案确定后,根据虚拟仿真实验项目的特点,选用相应的软件进行搭建。
在软件搭建过程中,需考虑到灵活性、可靠性、易用性等方面的要求。
3.仿真实验。
在虚拟仿真实验项目搭建完成后,便可以进行实验操作。
在实验过程中,需要模拟光伏发电并网系统在不同环境下的工作状态,探究其工作原理并进行系统优化。
基于上述理念,光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目应该致力于以下工作:1.模拟不同天气环境下的光伏发电并网系统工作状态(如阴天、晴天、夜晚等),探究光伏电池组的特性和光伏发电系统的工作原理。
2.模拟不同光照强度下的光伏发电并网系统工作状态,分析其对电网的影响,并对系统进行调节和优化。
4.模拟不同类型电源并联连负载的工作特性,探究其对光伏发电并网系统的影响,研究其并联方式、控制方法及优化方案。
总体来说,光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目的建设,应该围绕着光伏发电系统的工作原理展开,全面模拟光伏发电系统的输出、控制、调节等方面的特性,同时探究优化系统稳定性和效能的方法,为提高光伏发电并网系统的运行效率提供有力帮助。
相信光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目的建设,将会对推进清洁能源技术的发展,产生积极的促进作用。
光伏实训基地布局和建设方案
光伏实训基地布局和建设方案1. 简介光伏实训基地是为培养光伏技术人才而建立的实践教学场所。
本文将提出一种简单且没有法律复杂性的光伏实训基地布局和建设方案。
2. 基地选址选择合适的基地位置是建设光伏实训基地的重要第一步。
以下是选择基地的几个要点:- 光照条件良好:基地应位于阳光充足、光照条件良好的地区,以便充分利用太阳能资源。
- 交通便利:基地应位于交通便利的地段,方便学员和教职员工的出行。
- 用地规模适宜:基地用地规模应能够容纳所需的光伏设施,并留有一定的发展空间。
3. 基地布局基地布局是为了最大程度地提高光伏实训的效果和效率。
以下是基地布局的几个关键点:- 教学区域:设置光伏实训教室、实验室和模拟光伏电站等教学设施,以提供理论和实践的培训环境。
- 实训区域:建设光伏实训示范区,包括光伏组件安装区、光伏逆变器区和光伏系统调试区等,供学员进行实际操作和实训训练。
- 管理区域:设置行政办公楼、教职员工宿舍和食堂等管理设施,以提供舒适和便利的工作和生活环境。
4. 建设方案基于简单策略和没有法律复杂性的原则,以下是光伏实训基地的建设方案:- 光伏设施选择:选择常见、成熟且性能可靠的光伏组件和逆变器,以确保教学效果和运行稳定性。
- 设施建设:根据基地布局规划,逐步建设教学区域、实训区域和管理区域的各项设施,确保按计划完成。
- 安全措施:在建设过程中,加强安全管理,确保工人和学员的人身安全。
安装完光伏设施后,加强设备维护和安全运行管理。
- 合规要求:遵守当地的规划、环保和建设法律法规,确保建设过程和运营符合法律要求。
5. 结论通过合适的基地选址、科学的基地布局和简单的建设方案,光伏实训基地可以为培养光伏技术人才提供良好的实践教学环境。
以上提出的方案可作为光伏实训基地布局和建设的参考。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践随着社会经济的持续发展,能源问题日益受到人们关注。
光伏发电作为清洁能源的代表,受到了广泛关注和支持。
为了有效地利用光伏发电,并实现其与电网的无缝连接,光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目应运而生。
本文将介绍该项目的建设与实践,旨在为相关领域的研究人员和实践者提供一些借鉴和参考。
一、项目背景目前,我国的光伏发电装机容量已经位居世界前列,但光伏发电并网系统的技术和管理仍然存在一些问题和挑战。
光伏发电系统与电网的接口问题、系统运行稳定性问题、逆变器性能问题等。
有必要开展光伏发电并网系统的虚拟仿真实验项目,通过模拟和实验,为解决实际生产中的问题提供技术支持和参考。
二、项目建设1. 确定实验内容光伏发电并网系统的虚拟仿真实验项目应涵盖光伏组件、逆变器、配电箱、电网等各个环节,重点研究系统的运行稳定性、功率调节性能、电能质量等方面的问题。
还应考虑光伏发电系统在不同环境条件下的性能表现,以及与电网之间的互动问题。
2. 确定实验平台建设光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目需要一个良好的实验平台。
该平台应该包括硬件平台和软件平台两部分。
硬件平台主要包括光伏组件、逆变器、智能配电箱等实验设备。
软件平台则包括虚拟仿真软件、数据采集软件、数据分析软件等。
3. 设计实验方案在确定实验内容和实验平台后,应制定详细的实验方案。
实验方案应明确实验的目的、方法、过程、数据采集和分析方法等,以保证实验的科学性和系统性。
三、项目实践1. 实验设备搭建首先需要搭建所需的实验设备。
选择具有较高性能和可靠性的光伏组件、逆变器等设备,确保实验的可行性和有效性。
还需要建立数据采集系统,以实现对实验数据的实时监测和记录。
2. 系统调试在搭建好实验设备后,需要对系统进行调试。
这包括硬件设备的调试和软件系统的安装和调试。
调试的目的是确保系统能够正常运行,并满足实验的要求。
3. 实验操作一切准备就绪后,可以进行实验操作。
(整理)光伏实训实验室组建方案
(整理)光伏实训实验室组建方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN光伏实训实验室组建方案北京海瑞克科技发展有限公司一、公司介绍北京海瑞克科技发展有限公司是由多位海外归国留学人员创立的高科技公司。
自公司成立以来,公司一直致力于新能源产品的开发和应用,目前已经在光热应用、光伏发电系统、风光互补发电系统和太阳能电池测试产品方面取得了重大进展。
公司在光伏实验室集成与设计方面走在全国前列,为多家企业及国家重点项目提供实验室集成、设计、咨询及设备提供服务。
公司依托强大的技术力量,在专注于专业级光伏实验室集成的同时,还将太阳能光伏、光热、风光互补、光伏建筑一体化等项目与教学实践相结合,研发出多种极具特色的太阳能综合教学实训系统,将太阳能等新能源的综合应用与教学实践相结合。
公司教学实训设备将会为学生提供更为完整、更为真实、更为清晰的实训与操作平台,为代课教师提供更为轻松的授课环境。
企业核心价值:绿色、智慧、超越、奉献企业理念:产业专注、速度领先、成本领袖、宏大愿景企业使命:为实验室提供最为合理的方案,为教学提供最为合适的方法企业愿景:为太阳能插上腾飞的翅膀二、光伏实训实验室简介北京海瑞克科技发展有限公司根据光伏发电行业的发展状况和行业特点,将光伏发电、风光互补发电、光伏建筑一体化、光伏组件生产等进行教学式改造,依据教学方面的特点生产行业内的各种教学实训系统,学生方便操作,对进一步掌握行业内的知识打下了坚实的基础。
光伏实训实验根据用户学校的数量需求对实验室设备配置进行设计,能够使学生在更加立体、全面的环境下对整个环节进行展示与培训。
1、本次实验室配置要求➢同时满足50位学生上课使用➢对光伏发电及光伏电池的性能进行全方位介绍与实训2、实验室配置情况根据客户的要求,我公司针对用户的要求,对实训实验室的设备配置情况提供如下设计方案:本套方案配置以学生实际操作为主,光伏发电的每个环节都能够让学生实际操作,让学生能够体会到组件在工厂中的实际生产流程和工作方法,掌握光伏发电/风光互补发电的工作原理和方法,掌握光伏建筑一体化的设计方法和施工原则,对学生掌握实际工作中需要的技能非常重要。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践一、项目背景二、项目意义光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目的建设与实践对于提高学生的实际操作能力和综合运用理论知识解决实际问题的能力具有重要意义。
通过虚拟仿真实验项目,可以减少实际试验的经济成本和时间成本,提高实验的安全性,加强实验教学的针对性和实用性,增强学生对所学知识的理解和掌握。
三、项目建设内容1. 系统设计与模拟建设光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目,首先需要进行系统的设计与模拟。
通过模拟软件对光伏组件、逆变器、晶闸管、变压器、并网箱等系统元件进行模拟设计,构建完整的光伏发电并网系统模型,并进行相应的系统参数设置和优化调整。
2. 实验操作与调试基于虚拟仿真实验平台,设计实验操作与调试流程,对光伏发电并网系统的运行、故障排除、调试参数等进行模拟操作,使学生能够在虚拟环境下进行实际操作,掌握系统的运行流程和调试技术。
3. 故障诊断与维护通过虚拟仿真实验项目,针对光伏发电并网系统可能出现的故障类型进行模拟演示和诊断,在线下进行故障排除和维护操作,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
四、项目实践推进1. 虚拟仿真实验平台的建设在大学实验室或教学楼内建设光伏发电并网系统虚拟仿真实验平台,配备相关的模拟软件和仿真设备,为学生提供一个高质量、安全、方便的实验环境。
2. 教学实践与应用在教学中应用光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目,将其作为实践教学的重要内容,并结合相关理论知识,引导学生进行系统设计、操作调试、故障诊断与维护等实际操作。
3. 学生实践能力培养通过实践教学,培养学生实际操作能力和问题解决能力,加强学生的团队协作意识和创新能力,提高学生的实际应用能力和就业竞争力。
五、项目实施成果1. 提高学生的实践操作能力,培养学生解决实际问题的能力。
2. 减少实际试验的经济成本和时间成本,提高实验的安全性。
3. 加强实验教学的针对性和实用性,提高学生对所学知识的理解和掌握。
光伏发电系统实验台设计分析
光伏发电系统实验台设计分析通过光电转换装置把太阳辐射能转换成电能进行利用。
由于光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应进行光电转换的,因此太阳能光发电技术又称太阳能光伏技术。
1、光伏发电原理1.1太阳能电池1.1.1太阳能电池的结构太阳能电池板作为电源,它是一个直流源,但它不是恒流源,也不是恒压源。
本文选择晶体硅太阳能电池。
晶体硅太阳能电池以硅半导体材料制成大面积pn结进行工作。
一般采用n+/p同质结的结构,即在约10cm×10cm面积的p型硅片(厚度约500μm)上用扩散法制作出一层很薄(厚度约0.3μm)的经过重掺杂的n型层。
然后在n型层上面制作金属栅线,作为正面接触电极。
在整个背面也制作金属膜,作为背面欧姆接触电极,这样就成了晶体硅太阳能电池。
为了减少光的反射损失,一般在整个表面上再覆盖一层减反射膜。
太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,其作用是将太阳的辐射能转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
太阳能电池板采用15WP单晶硅A级片两块。
单块太阳能电池板的开路电压Voc=(21+1)V,短路电流Isc=(1.0±0.1)A。
1.1.2光伏效应当太阳光(或其他光)照射到太阳能电池上时,电池吸收光能,能量大于禁带宽度的光子穿过减反射膜进入硅中,激发出光生电子-孔穴对,并立即被内建电场分离,光生电子被送进n区,光生孔穴则被推进p区,这样在内建电场的作用下,光生电子-孔穴对被分离,在光电池两端出现异号电荷的积累,即产生了“光生电压”,这就是“光生伏特效应”,简称光伏。
在内建电场的两侧引出电极并接上负载,在负载中就有“光生电流”流过,从而获得功率输出。
图1和图2分别是光生电子移动示意图及光生伏特效应原理图。
图1光生电子移动示意图图2光伏效应原理图太阳能电池的工作原理是基于光伏效应。
当光照射太阳能电池时,将产生一个由n区到p区的光生电流Iph。
同时,由于pn结二极管的特性,存在正向二极管电流ID,此电流方向从p区到n区,与光生电流相反。
太阳能光伏发电实验实训装置
太阳能光伏发电实验实训装置一、实验实训装置的原理太阳能光伏发电是利用光电效应将太阳能转化为电能的过程。
光电效应是指当光照射到半导体材料上时,光子能量被电子吸收,使电子跃迁到导带,形成电子空穴对,从而产生电流。
太阳能光伏发电实验实训装置利用光电效应原理,通过光伏电池将太阳能转化为直流电。
二、实验实训装置的组成1. 光伏电池:光伏电池是太阳能光伏发电的核心部件,是将太阳能转化为电能的关键组件。
光伏电池通常由硅材料制成,具有正负两极,当光照射到光伏电池上时,电子会从负极流向正极,产生电流。
2. 存储电池:存储电池用于储存由光伏电池产生的电能,以便在夜间或阴天等无法直接获得太阳能的情况下使用。
3. 逆变器:逆变器用于将光伏电池产生的直流电转换为交流电,以满足家庭或企业的用电需求。
4. 控制器:控制器用于监测和控制光伏电池的工作状态,包括电池的充放电控制、电压和电流的监测等。
5. 负载设备:负载设备是指使用电能的各种电器设备,如灯具、电视、电脑等,它们通过逆变器从光伏电池获取电能。
三、实验实训装置的应用太阳能光伏发电实验实训装置具有广泛的应用前景,以下是几个主要应用领域:1. 家庭应用:太阳能光伏发电系统可以为家庭提供独立的电力供应,减少对传统电网的依赖,实现节能减排。
同时,光伏发电系统还可以将多余的电能反馈到电网上,实现电能的双向流动。
2. 农业应用:太阳能光伏发电系统可以为农业生产提供可靠的电力供应,用于灌溉、养殖等用电设备,提高农业生产效率。
3. 商业应用:太阳能光伏发电系统可以为商业建筑提供电力供应,减少对传统电网的依赖,降低用电成本。
同时,商业建筑还可以将多余的电能出售给电网,实现电能的回收利用。
4. 非电力应用:太阳能光伏发电系统可以为偏远地区、山区和岛屿等非电力地区提供独立的电力供应,改善当地居民的生活条件。
总结:太阳能光伏发电实验实训装置通过光伏电池将太阳能转化为电能,具有广泛的应用前景。
光伏实验室设计方案
光伏实验室设计方案光伏实验室设计方案一、项目背景和目的光伏实验室设计的目的是为了进行光伏技术的研究和开发,以促进太阳能的利用和应用。
主要用于光伏材料和组件的性能测试、光伏系统的性能评估以及新技术的探索等。
二、实验室布局和设备配置1. 实验室布局:实验室采用开放式布局,包括实验区、控制区、办公区以及仪器设备区。
实验区设有光伏组件测试台、太阳能辐照台等设施,用于进行光伏组件性能测试和太阳能辐照度模拟实验。
控制区设有实验数据采集系统和实验设备控制系统,用于实验数据的采集和设备的控制。
办公区为研究人员提供舒适的工作环境,包括办公桌、计算机、会议室等设施。
仪器设备区设有光谱仪、电压电流测试仪等实验设备。
2. 设备配置:实验室主要设备包括太阳能模拟辐照仪、光电转换效率测试系统、光谱仪、太阳能电池制备设备和辅助设备等。
太阳能模拟辐照仪用于模拟不同太阳辐照度条件下的光照环境,以评估光伏组件的性能。
光电转换效率测试系统用于测量光伏组件的光电转换效率,评估其发电能力。
光谱仪用于测量光的波长和强度,研究光照条件对光伏组件性能的影响。
三、实验流程和操作规范1. 实验流程:实验流程包括样品制备、样品测试、数据分析和结果报告等步骤。
样品制备包括光伏组件的制备和光伏材料的制备。
样品测试包括光伏组件的性能测试和光伏材料的性能测试。
数据分析包括对实验数据进行处理和分析,得出结论。
结果报告包括撰写实验报告和汇报研究成果。
2. 操作规范:实验操作应遵循严格的操作规范,确保实验结果的准确性和可靠性。
操作人员应熟悉实验流程和实验设备的使用方法,具备相关的安全防护措施和应急处理能力。
实验过程中要保持实验环境的整洁和安全,按规定处理实验废物。
四、质量控制和安全保障措施1. 质量控制:实验室应建立完善的质量控制体系,包括设备校准和验证、操作人员培训和质量控制记录等。
设备校准和验证应定期进行,确保设备的准确性和可靠性。
操作人员应定期接受培训,提高操作技能和质量意识。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践
光伏发电并网系统是目前可再生能源领域的重要发展方向之一。
为了提高光伏发电并
网系统的运行效率和稳定性,开展虚拟仿真实验项目是十分必要和重要的。
本文将从项目
建设与实践两个方面对光伏发电并网系统虚拟仿真实验进行阐述。
一、项目建设
1. 设备选型:根据虚拟仿真实验的需求,选择适当的光伏发电装置、逆变器、电网
接口装置等设备,确保实验的真实性和可靠性。
2. 软件平台选择:选择适合光伏发电并网系统虚拟仿真实验的软件平台,比如MATLAB/Simulink、PSCAD等,并进行相应的软件培训,以确保实验人员能熟练操作和运用。
3. 实验场地建设:根据实验需求,搭建光伏发电并网系统虚拟仿真实验的实验场地,设置相应的仪器设备和软件平台,并确保场地环境的安全和舒适。
4. 数据采集与处理系统:建立完善的数据采集与处理系统,能够实时采集和处理光
伏发电并网系统虚拟仿真实验的数据,为实验结果的分析和评估提供支持。
二、实践方法
1. 参数设置与调整:根据实验需要,对光伏发电并网系统的参数进行设置和调整,
包括光伏阵列的参数、逆变器的参数、电网的参数等,以满足实验的要求。
2. 实验方案设计:根据实验目的,设计合理的实验方案,并制定相应的实验步骤和
实验流程,确保实验的顺利进行和实验结果的准确性。
3. 数据采集与分析:在实验过程中,及时采集并记录实验数据,并使用相应的数据
处理软件进行数据分析和统计,得出实验结果并进行评估。
4. 问题分析与解决:在实验过程中,如果出现问题和异常情况,要快速分析问题所在,并采取相应的解决措施,确保实验的稳定性和安全性。
电力设计规划光伏发电系统的设计与布置方案
电力设计规划光伏发电系统的设计与布置方案随着全球对可再生能源的需求越来越迫切,光伏发电作为一种清洁、可持续的能源解决方案,逐渐成为了电力设计规划的重要环节。
本文将重点探讨光伏发电系统的设计与布置方案,以满足电力需求并提高能源利用效率。
一、背景光伏发电系统是利用太阳能将光能转化为电能的系统,其核心组成部分是光伏组件。
为了充分利用太阳能资源,确保光伏发电系统的正常运行并提高其发电效率,合理的设计与布置方案至关重要。
二、设计方案1. 太阳能资源评估:在设计光伏发电系统之前,首先需要评估选址地的太阳能资源,包括日照时数、太阳辐射强度等。
通过收集并分析这些数据,可以确定系统的发电潜力以及最适合的光伏组件类型。
2. 光伏组件选择:根据对太阳能资源的评估结果,选择适合当地特点和需求的光伏组件。
常见的光伏组件包括单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池板。
不同材质的光伏组件具有不同的光电转换效率和成本,需要根据实际情况选择最合适的组件。
3. 逆变器设计:逆变器是将直流电转换为交流电的设备,它是光伏发电系统中的关键部分。
逆变器的设计要考虑系统的额定功率、转换效率以及对电网的兼容性。
选择高效且稳定的逆变器,可以提高系统的发电效率和可靠性。
4. 电池储能系统设计:为了解决光伏发电系统在低光或无光条件下的电能供应问题,可以考虑加入电池储能系统。
电池的容量和类型应与系统的额定功率和使用需求匹配。
同时,还应设计合适的充电和放电控制策略,以最大化电池的使用寿命和电能存储效率。
5. 变流器与电池并网设计:将光伏发电系统与电网并网,需要合理设计变流器的参数和控制策略。
并网时需要确保系统发电功率的稳定性和电网的安全性。
同时,电池系统的并网设计需要考虑对电网进行负荷支撑和调峰填谷的能力。
三、布置方案1. 光伏组件安装位置选择:光伏组件的安装位置直接影响系统的发电效率。
一般来说,应选择没有遮挡物的南向坡面或平台作为光伏组件的安装位置,以确保光照充足。
FUD-SET-I太阳能光伏发电系统实训实验台实验指导书
太阳能光伏发电系统实训实验台实验指导书2013年3月黄淮学院电子科学与工程系目录一光伏发电系统基本认识实验 (1)(一)、实验目的 (1)(二)、实验设备 (1)(三)、实验原理 (1)1.1 光伏发电系统组成部分基本认识实验 (1)1.2、光伏实验柜基本认识: (2)二太阳能电池板特性实验系列 (6)(一)、实验目的: (6)(二)、实验设备 (6)(三)、实验原理 (6)(四)、实验内容 (7)2.1 太阳能电池板开路电压测试实验 (7)2.2 太阳能电池板短路电流测试实验 (8)2.3 太阳能电池板IV特性测试实验 (9)2.4 太阳能电池板最大功率输出特性实验 (10)2.5 太阳能电池板填充因子计算实验 (11)2.6 太阳能电池板转换效率计算实验 (11)2.7 开路电压与相对光强的函数关系 (13)2.8 短路电流与相对光强的函数关系 (14)2.9 太阳能电池板PV特性测试实验 (16)2.10 太阳能电池板暗伏安特性测试实验 (17)2.11 太阳能电池板输出特性测试实验 (17)2.12 串联电阻对填充因子的影响实验 (18)2.13 并联电阻对填充因子的影响实验 (18)2.14 太阳能电池光谱特性测试实验 (19)2.15 太阳能电池串联开路电压测试实验 (20)2.16 太阳能电池串联短路电流测试实验 (21)2.17 太阳能电池并联开路电压测试实验 (22)2.18 太阳能电池并联短路电流测试实验 (23)2.19 负载特性实验 (24)三、太阳能蓄电池控制器实验系列 (25)(一)、实验目的: (25)(二)、实验设备 (25)(三)、实验原理 (25)(四)、实验内容 (26)3.1 太阳能蓄电池充电控制实验 (26)3.2 太阳能蓄电池放电实验 (27)3.3 蓄电池电流电压测量实验 (28)3.4 蓄电池电量估测实验 (29)3.5 控制电池电流流入输出实验 (29)3.6 控制环境温度测量实验 (31)3.7 MPPT开环给定实验 (31)3.8 MPPT闭环给定实验 (34)3.9 DC-DC升压实验 (35)3.10 DC-DC降压实验 (37)3.11 负载控制方式电路设计实验 (38)3.12 PWM波形测量实验 (40)四太阳能应用实验系列 (40)(一)、实验目的 (40)(二)、实验设备 (40)(三)、实验原理 (41)(四)、实验内容 (42)4.1 太阳能发电阻性负载实验 (42)4.2 太阳能发电感性负载实验 (43)4.3 太阳能LED显示实验 (44)4.4 太阳能直流风扇实验 (44)4.5 太阳能直流电机实验 (44)4.6 太阳能交流电机实验 (45)4.7 太阳能交流灯源实验 (45)(五)、实验要求 (46)五太阳能发电控制器阻抗变换实验 (46)(一)、实验目的 (46)(二)、实验设备 (46)(三)、实验原理 (46)(四)、实验内容 (48)(五)、实验要求 (50)六太阳能光伏逆变器实验系列 (50)(一)、实验目的 (50)(二)、实验设备 (50)(三)、实验原理 (50)(四)、实验内容 (52)(五)、实验要求 (53)七太阳能发电系统综合设计实验 (54)(一)、实验目的 (54)(二)、实验设备 (54)(三)、实验原理 (54)(四)、实验内容 (55)(五)、实验要求 (57)一光伏发电系统基本认识实验(一)、实验目的1、对此系统如何模拟太阳光的运行有所了解2、对太阳循迹系统的工作方式有所认识3、熟悉一下实验装置的具体组成部分(二)、实验设备太阳光模拟系统、实验柜(三)、实验原理1.1 光伏发电系统组成部分基本认识实验太阳能电池发电系统是利用以光生伏打效应原理制成的太阳能电池将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
光伏发电系统的设计与安装指南
光伏发电系统的设计与安装指南随着清洁能源的重要性日益增加,光伏发电系统成为了一种受到广泛关注和采用的可再生能源形式。
本文旨在提供一个全面的光伏发电系统设计与安装指南,以帮助读者了解并顺利安装光伏发电系统。
一、光伏系统的设计1. 定位与需求分析在设计光伏发电系统之前,需要先确定系统的定位与需求。
这包括对目标区域的日照条件进行评估,用电负荷的测算以及制定系统的目标产能等。
只有全面了解需求之后,才能进行后续设计工作。
2. 组件选择根据需求分析,选择合适的光伏组件非常重要。
需要考虑组件的类型(单晶硅、多晶硅、薄膜等)、功率输出、可靠性以及制造商的信誉度等因素。
建议选择具有认证标准的组件,并考虑其质保期和服务保障。
3. 器件配置与支架设计对于光伏发电系统,器件配置与支架设计是非常关键的一步。
根据场地条件和光伏组件的特点,优化安装角度和位置,以最大化光能的捕捉效率。
此外,还应对光伏组件进行电气拓扑的规划,保证系统的稳定性和安全性。
4. 电池储能系统考虑到太阳能的间歇性,一个完善的光伏发电系统还应配备电池储能系统。
根据用电负荷和系统设计参数,选择适当的储能方式,如铅酸电池、锂离子电池等,并设计合理的充放电控制策略,以实现对电能的储存和调度。
5. 逆变器与电网连接逆变器是将直流光伏能转换为交流电并与电网连接的关键设备。
在设计中,应选择高效、稳定、可靠的逆变器,并确保其符合当地的电网标准和安全要求。
此外,还需要设计合理的电网接入方案和电网保护措施,以确保光伏系统的安全运行。
二、光伏系统的安装1. 场地准备在进行光伏系统的安装前,需要对场地进行准备。
首先,清理场地上的障碍物,确保光伏阵列的布置能够最大化地利用可用的空间。
其次,确保场地的基础工程和土地质量能够承载光伏系统的重量并具备稳定性。
2. 组件安装根据设计文档和安装工程图纸,进行组件的安装工作。
在此过程中,需要确保组件的安装角度和位置符合设计要求,并牢固地固定在支架上。
光伏并网发电实训平台设计与应用
光伏并网发电实训平台设计与应用新能源的开发使用已成当今世界发展主流.太阳能储量巨大,具有环保、洁净与可再生的特点,且开发利用时无污染,不影响生态平衡,是低碳社会理想的新能源之一,专家预测在21世纪前半期太阳能光伏产业将超过核电成为最重要的基础能源之一.目前我国太阳能光伏板的产量占世界总产量的60%,但我们很少有核心技术,在技术上仍然处于被动局面.为此近年来,我国高校开始增设光伏类新能源专业,培养市场急需的专业技术人才,将新能源引入到高校实训教学当中,通过实训使学生了解新能源发电装置的构成和工作原理,激发学生的科研兴趣,这对加快人才培养步伐,实现技术突破具有重要意义.笔者结合多年的实训设备研制与实训教学的经验,自主开发创制了光伏并网发电实训装置.1、实训平台设计要求(1)避免理论与实际脱节、实训教学与工程应用脱节的问题,让学生在实践中学习,能够融理论与工程应用于一体的开放式实训教学平台,同时还能适合技能鉴定培训的需要.(2)结构完备、使用灵活,便于拆卸,易于维护、安全可靠,易于扩展兼容.2、实训平台技术方案本实训平台技术方案包含模拟光源、光伏阵列系统、双轴跟踪系统、防雷系统和光伏并网发电实训台,见图1.光伏阵列系统安装在双轴跟踪系统上,模拟光源与光伏阵列的支架固定相连,光伏阵列、双轴跟踪系统和公共电网分别通过航空电缆接口与光伏并网发电实训台相连.光伏并网发电实训台包含汇流箱、逆变器、仪表显示系统、运行监控系统、防雷系统与双向电表,这些部件首先分别制作控制盒体、进行模块化,然后依据工程控制需要进行组装.图1光伏发电实训平台技术方案3、平台核心模块工作原理光伏电池阵列是光伏并网发电实训平台的核心,它主要由2块单晶硅太阳能电池板(60Wp/17.3V)和2块多晶硅太阳能电池板(60Wp/17.3V)组成.光伏阵列由光伏组件构成,光伏组件主要由硅半导体材料制成.光生伏特效应原理(示意图见图2):当光照射到太阳能电池上时,电池吸收光能,能量大于禁带宽度的光子穿过减反射膜进入硅中,激发出光生电子G空穴对,并立即被内建电场分离,光生电子进入N 区,光生空穴进入P区,在光电池两端出现异号电荷的积累,形成与内建电场方向相反的光生电场,使P型层带正电、N 层带负而产生“光生电压”,这就是“光生伏特效应”.图2光生伏特效应示意图光伏电池产生的实际电流I为式中:VD为PGN 两端的结电压;10为PGN 结的反向饱和电流;Iph为与入射光的强度成正比的光生电流,其比例系数是由太阳能电池的结构和材料的特性决定;n 为结构因子,表示PGN 结特性的参数,通常n 在1~2之间;q 为电子电荷,q=1.6×10-19C;KB为波尔兹曼常数,KB =1.38×10-23C;T 为实际电池板绝对温度. 从式(1)可知光伏产生的电流与光照强度和温度相关.光伏电池的IGV 特性和PGV 特性曲线见图3和图4(P 为功率).图3常温不同光照下光伏电池特性曲线图4相同光照不同温度下光伏电池特性曲线从图3中可知:当环境温度保持不变时,光照度越强,光伏电池输出的电流与功率越大,电流与电压呈非线性关系,电压较低时与恒流源类似;在PGV 曲线的拐点处为最大功率点,该点即为最大功率点,每条曲线仅有1个最大功率点.从图4中可知:当光照强度不变时,温度越高光伏电池输出的电压与功率越低,当电压较高时可近似为恒压源;当输出电压小于最大功率点电压时,输出功率近似呈线性变化;温度越高最大输出功率越小.由图3与式(1)可知,输出功率和电流的强弱与日光强度、光伏材料和温度有关.生产厂家通常只为用户提供25℃下的短路电流Isc、开路电压Uoc、最大功率点输出功率Pm、最大功率点处的电压Um 和最大功率点处的电流Im,应用时有困难.因此需将二者联系起来建立如下的光伏电池工程数学模型方程式:式中,C1、C2为修正系数;Np 与Ns 为分别为光伏阵列中串联、并联的数目.4、实训平台结构该实训平台主要由实训平台台体与电气系统两部分构成,4.1实训平台台体实训平台台体采用金属框架结构,表面静电喷涂处理,分2层,底层为光伏发电与逆变部分的积木模块,通过航空电缆转接口与光伏阵列和外部电网相连;顶层为测量指示部分的积木盒体,通过插接线与底层模块相连.支架中间横梁高强度设计,耐用美观,积木盒体在中间靠上下间隙卡住,安装简便.这样非常方便师生在实训装置上进行教学与科研.4.2电气系统构成电气系统主要由光伏阵列、模拟光源、光源双轴跟踪装置、能量转换测量显示系统、运行监测系统、防雷系统与负载系统构成.(1)模拟光源系统.在光伏组件上方50cm 处分别装有3盏卤钨灯,一支为220V/50Hz/300W 卤钨灯,仿早晨阳光;中间为220V/50Hz,1kW 卤钨灯,仿中午阳光;另外一盏为220V/50Hz/500W 卤钨灯,仿下午阳光,三盏灯呈弧形分布.(2)光源双轴跟踪装置.由太阳运行传感器、运动机构、控制变压器、步进电机、步进驱动器、控制器和支架组成.太阳运行传感器采集模拟太阳光照度及位置信息,控制运动机构工作,使模拟太阳光源光线与光伏阵列始终垂直,光电的转换效率最高,阵列输出功率最大.(3)能量转换测量显示系统.该系统是光伏并网发电装置的控制核心,主要有汇流箱、逆变器、双向电度表与断路器组成.汇流箱采用江苏安科瑞的APVGM4;逆变器采用GTIG300W;双向电度表采用浙江立新仪表的DDS238G2ZN/S,具有RS485通信功能.此外测量显示部分由电压表、电流表、功率表、温湿度表、照度表,接在输出级的回路中,主要是直观地显示电流、电压、功率、温湿度与照度的大小及变化的情况,以便学生观察.(4)运行监测系统.由环境监测仪、光伏系统监控软件、PC机与汇流箱中的数据测量和采集部分组成.主要功能:显示充电电压、充电电流、功率、运行状态;显示负载电压、负载电流、负载功率、负载状态;显示当前风向、照度、温度等环境信息;各种参数保护、实时数据显示与处理、详细的事故记录、报警参数设定、对用户提供权限管理、密码登录等.不仅能够准确及时地对整体系统的各项参数进行记录和数据分析,还能够轻松实现从全球任何一台PC 或智能手机监控光伏电站运行状态.(5)防雷系统.对电气设备进行雷电防护,对每串光伏电池的出线端及支架、光伏阵列汇流箱、并网逆变器等相关电气设备进行等电位连接并安装防雷保护装置,汇流箱和逆变器与防雷模块之间采用防浪涌保护.防雷模块与接地线之间阻值小于4Ω.(6)负载系统.分交流负载与直流负载,交流负载主要由50W 的白炽灯和交流电风扇(约20W)构成,由逆变器供电;直流负载主要由滑动电阻器1(10Ω/200W)、滑动电阻器2(100Ω/100W)、25W LED节能灯等组成,由太阳能电池直接供电.这样分类使用可提高系统效率、节约能源和延长逆变器的寿命,同时也提高了系统的可靠性.5、主要实训项目实训平台的各个部分是完全独立的“元器件积木模块”,学生在实训过程中可根据自己对光伏发电应用的理解,自己动手选择相关模块进行组合实训.能够完成以下实训项目:太阳能光伏板能量转换原理实训;太阳能电池板最大输出功率连接和转换效率测试;太阳能电池板方位角、倾斜角的选择及太阳能组件支架的安装;太阳能电池自动追光系统;阵列汇流测试;DCGAC逆变转换;防雷系统测试;运行监测系统实训;最大功率追踪与并网发电测试;光伏发电并网等.6、光伏并网发电实训平台调试(1)接线检查.检查该平台的各个积木模块的线缆、连线、接插件与器件无松动、损坏;检查确认DC连接线缆极性正确、端子连接牢固度;电缆连接、接线端有无绝缘损坏、断线等现象.(2)器件检查.检查积木模块上的器件(模拟光源、汇流器、逆变器,交流断路器、直流断路器与熔断器)等是否完好无损坏及动作是否灵活可靠,所有器件的金属支架或螺钉是否固定牢靠.(3)绝缘度检测.用1000V 兆欧表,对每个模块的外壳、面板、插接件、电缆与装置的外壳等做绝缘耐压测试或测量绝缘电阻,确保绝缘良好;检测地线连接,确保接地电阻小于4Ω.注意对泄漏电流测量时,测试电压可分4~5阶段进行均匀升压,每阶段停留1min,并读取泄漏电流值;当测试电压升至规定值后维持15min,其间读取1min和15min时的泄漏电流,测量时应消除杂散电流的影响,测量后的泄漏电流作为判断绝缘状况的参考,不作为是否能投入运行的依据.但有下列情况之一并予以处理:(1)泄漏电流很不稳定;(2)泄漏电流随测试电压升高急剧上升;(3)泄漏电流随测试时间延长有上升现象.检查时,应确保该平台的所有断路器均处于OFF位置.(4)首次开机.首先打开模拟光源的电源开关,等灯亮10min后再打开汇流箱的直流断路器开关与跟踪控制器开关,进行光线跟踪控制;然后再打开直流负载开关,直至负载工作正常;最后闭合逆变器直流输入开关,确认无误后再闭合空载下逆变器交流输出开关,检测并确认交流输出电压值正确后,接入交流负载,直至全部负载工作正常;启动运行监测系统,进行检测控制.此后逆变电源会自动追踪光伏电池最大功率点,实现最大功率并网,至此首次开机工作完成. (5)系统运行测试.用电能质量分析仪来检测光伏发电质量.检测项目主要有:有功输出特性、有功和无功控制特性;电能质量检测包含谐波、电压偏差、电压不平衡度、电压波动和闪变、电磁兼容等;电压电流与频率响应特性;安全与保护功能;电源起停对电网的影响及其他规定的内容,是否满足并网要求,并观察监控显示与测量值是否一致(如不一致,且误差较大,则需核对参数设置是否与所要求的参数一致,如两者不一致,则修改参数设置.(6)平台系统“老化”.需对系统的每个积木模块进行连续供电24h,并以间隔为20min时间进行4h高频开关机,然后再测量电能参数,这样循环测试1周,达到老化目标后,则可放心使用.“老化”时注意事项:①逆变器要空载启动;②人为控制开关机的频率不要太高,一般要间隔20min、开机15min后再打开逆变电源;③交流最大负载要低于300W;为了人身和设备的安全,交流负载端子不能短路.7、实训平台运用以光伏并网发电为例介绍其运用.(1)查阅资料.学生到图书馆或电子阅览室查阅所需资料,资料内容包括项目所在地区的地理方位(经度、纬度)以及该区的阳光资源、环境状况、气象资料、风力状况与气候条件等,特别是安装地区的太阳的辐照强度与方位角、高度角的变化规律.具体实施过程由该组组长负责,相应的组员严格按照分工执行.(2)设计.依据掌握的资料信息对光伏并网发电系统进行容量与硬件设计.光伏并网发电系统容量设计主要依据安装面积、负载容量与特性进行计算.主要依据工程的耐候性来选择最佳的硬件设备,主要包含光伏组件的类型、支撑架材料结构、防雷与接地系统设计、逆变器的选择、运行监控与控制系统设计和负载系统设计等环节.并网型太阳能光伏系统接线图见图5.在工程设计时,首先要从工程系统的软件和硬件方面进行斟酌,要本着系统设计的合理性、实用性、经济性、可靠性与高性价比的原则进行设计..图5并网型太阳能光伏系统接线图表1光伏并网发电系统所用模块(3)实施.步骤如下:①依据设计内容选取实训器件模块,见表②将选取的模块在实训装置上安插好,然后依据设计图用插接线进行连接;③启动模拟光源,将光照射到太阳能电池板上10ms后,打开汇流箱开关;④此时观察直流单元,观测光伏输入电压,并作出记录;然后打开逆变器开关,3ms后打开并网开关;⑤打开负载开关调节电阻器,观察光伏输入电流、电压、频率等,并记录数据;⑥实验并观察MPPT 最大功率跟踪以及孤岛效应检测,用示波器读取电压和电流波形,计算并网型电站的太阳能利用效率;⑦撰写实训报告.光伏并网实训平台结合工程实际,采取积木式模块设计,结构灵活、便于组合和扩展,学生能够依据自己的水平选择合适的实训项目,有利于加快学生由知识向灵活应用、独立解决实际工程问题的转化,突出学生工程创新应用能力、团队合作能力和创新精神的培养,为学生今后工作打下了较坚实的基础.。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践概述光伏发电并网系统概述光伏发电并网系统是指将光伏发电系统与电网进行连接,通过逆变装置将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电,并与电网进行交流,使光伏发电系统成为一个微型电站。
光伏发电并网系统具有以下优点:首先,光伏发电技术具有清洁、无噪声、低维护等优点,不会污染环境;其次,它具有高效率、长寿命等优点;最后,由于光伏发电系统不依赖于传输电缆,可以降低电线电缆敷设成本。
虚拟仿真实验技术是指在电子计算机上,采用设计的模型和算法,对实验过程进行模拟和计算,从而得到实验结果。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设主要包括以下步骤:1.确定实验内容和实验要求:确定光伏发电并网系统虚拟仿真实验的具体内容和要求。
实验内容应该包括光伏面板、逆变器、系统控制器等设备的运行原理和组成部分,同时还应该涉及电网接口、模拟逆变和反馈控制等相关实验。
2.搭建光伏发电并网系统虚拟仿真实验平台:在虚拟仿真软件的基础上,根据实验要求和内容,搭建光伏发电并网系统虚拟仿真实验平台。
实验平台应当包括光伏发电系统和电网系统两个实验模块。
实验平台依据实验的难易程度和教学对象的特点,可以分为初、中、高三个难度层次。
同时,实验平台应能够实时反映电压、电流等参数的变化。
3.分析和评估实验数据:虚拟仿真实验平台可以记录和存储实验数据,将数据分析和评估结果反馈给实验者,从而实现对实验结果的评估。
实验者可以通过这些数据,了解光伏发电并网系统运行的特点和参数的变化规律,为实际应用提供参考。
通过实际的应用和实践,光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目在集成学科、提高学生思维能力、提升科研水平等方面取得了很好的效果。
具体体现在以下方面:1.仿真实验可以模拟真实实验过程,实现实验步骤的可视化和操作的直观性,有利于加深学生的理解和记忆。
2.光伏发电并网系统虚拟仿真实验平台可以在线调节系统的参数和变量,从而使学生更好地掌握光伏发电并网系统的运行特性和变化规律。
光伏实训设施建造方案
光伏实训设施建造方案背景光伏实训设施的建造是为了提供一个实践研究的环境,让学生能够深入了解和掌握光伏发电技术。
本文档将提出一份光伏实训设施建造方案,以确保设施的高效运作和学生的安全。
设施选址选择一个阳光充足、空气流通良好的地点作为光伏实训设施的选址。
最好是一个开阔的场地,方便安装光伏板和其他设备,并提供足够的空间进行实训活动。
设备选择选择高质量、可靠的光伏板和相关设备。
确保光伏板具有较高的转换效率,以最大程度地利用太阳能资源。
同时,考虑设备的可维护性和耐用性,以减少维修和更换的频率。
安全措施为了保障学生的安全,必须采取必要的安全措施。
包括但不限于:- 安装警示标识,提醒学生注意安全事项;- 提供个人防护装备,如安全帽、手套等;- 设立紧急救援设施,如急救箱、紧急电话等;- 定期进行设施检查和维护,确保设备的正常运行。
实训课程设计设计实训课程,使学生能够全面研究光伏发电技术。
课程内容应包括理论研究和实践操作,并结合实际案例进行分析和讨论。
同时,鼓励学生参与小组项目,提升合作能力和实际操作能力。
师资培训为了提供高质量的教学,需要对教师进行光伏发电技术的培训。
培训内容可以包括光伏发电原理、设备操作和维护等方面的知识。
通过培训,教师能够更好地指导学生,提供专业的指导和支持。
实训设施维护建立健全的设施维护机制,确保设施的长期有效运行。
定期进行设施检查和设备维护,及时处理故障和问题。
同时,建立维修记录和故障统计,为设施的改进提供依据。
结束语光伏实训设施的建造是培养光伏发电技术人才的重要环节。
通过合理的选址、设备选择、安全措施和课程设计,可以提供一个安全高效的实践研究环境,促进学生的研究和发展。
同时,设施的维护和师资培训也是确保设施长期有效运行的关键。
分布式光伏发电仿真实验室平台搭建
分布式光伏发电仿真实验室平台搭建深圳市菊水皇家科技有限公司制作:郭立如2012-8-8国家能源局组织制定的《可再生能源发展“十二五”规划》(下称《规划》)和水电、风电、太阳能、生物质能四个专题规划已经正式发布。
《规划》包括了水能、风能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能,阐述了2011年至2015年我国可再生能源发展的指导思想、基本原则、发展目标、重点任务、产业布局及保障措施和实施机制,是“十二五”时期我国可再生能源发展的重要依据。
《规划》指出,将加快太阳能发电技术进步,推动太阳能多元化利用,鼓励大型光伏电站建设,同时支持建设以“自发自用”为主要方式的分布式光伏发电。
在快速增长的国际市场的带动下,我国已形成了具有国际竞争力的太阳能光伏发电制造产业,2010年光伏电池产量占到全球光伏电池市场的50%。
在光伏电池制造技术方面,我国已达到世界先进水平。
光伏电池效率不断提高,晶硅组件效率达到15%以上。
非晶硅组件效率超过8%,多晶硅等上游材料的制约得到缓解,基本形成了完整的光伏发电制造产业链。
在大型光伏电站特许权招标和“金太阳示范工程”推动下,国内太阳能发电市场开始启动,规模化应用的格局正在形成。
太阳能热利用日益普及,应用范围和领域不断扩大。
太阳能热水器沿市场化道路快速发展,在广大城市和农村建筑应用广泛,“家电下乡”进一步扩大了太阳能热水器在农村地区的应用。
我国真空集热管具有较强技术优势,中高温集热技术取得重大进展,初步具备产业化发展的条件。
到2010年底,太阳能热水器安装使用总量达到1.68亿平方米,年替代化石能源约2000万吨标准煤。
本实验平台可以满足以下微网领域技术研究:1、并网逆变器高级控制策略、供电逻辑控制的技术研究2、微网内分布式电源协调运行控制技术研究3、微网内储能系统互补优化控制技术研究4、微网运行标准及规范的制定5、微网继电保护程序开发及验证6、微网能量管理系统开发微网实验平台建设常用运行的主要设备包括有:1.光伏逆变器:2台,一台30KW,另一台单相3KW;2.储能逆变器:1台,双向,功率50KW;3.风机逆变器:20KW或30KW任意选择配置。
YUY-PV22 太阳能光伏并网发电教学实验台
YUY-PV22 太阳能光伏并网发电教学实验台一、系统实训应用范围:
主要提供于职高、大学、研究生、企业技工以太阳能发电为主课题的研究和培训。
光伏并网发电系统实训台
二、教学及研究实训项目
2、1、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。
2、2、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。
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1.2最大功率跟踪器
(4)
2
光伏发电系统实验设计
离网型太阳能光伏发电系统
离网型光伏发电原理
2.1 2.1I 1
最大功率跟踪器的功能是保证太阳能电池板在当 前的环境条件下始终以其最大功率输出,在相同输出 功率的情况下,接该组件可以起到节约太阳能电池板 的数量,减少太阳能电池板成本等作用。 在一定的光照强度与温度下,太阳能电池输出曲
万方数据
72
实验技术与管理
线上都可以找到一个最大的功率输出点P。。最大输 出功率随着光强的变化在变化,光强越大,则最大输出 功率越大(见图3)。
图2光伏效应原理图
图3
不同光强下太阳能电池}V曲线
太阳能电池的工作原理是基于光伏效应。当光照 射太阳能电池时,将产生一个由n区到p区的光生电 如果使太阳能电池工作在最大功率点,就可以极 大地提升太阳能电池的效率。 1.3太阳能控制器 太阳能控制器具有过充、过放、电子短路、过载保 护、独特的防反接保护等全自动控制,同时具有高精度 温度补偿的特性。太阳能控制器的作用是控制整个系 统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保 护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具 备温度补偿的功能。其他附加功能,如光控开关、时控 开关都应当是控制器的可选项。 1.4蓄电池 蓄电池一般为铅酸电池,小型系统中,也可用镍氢 电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太
[9]张哑.黄克平.有源模拟带通滤波器的设计[J].电子科技,2009,
22(1):9—12.
[10]伶为明,徐会明,杨士彦.由单运放构成的精密全波整流l乜路 [J].电测与仪表,1993(5):40—43.
万方数据
光伏发电系统实验台设计与搭建
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 阎娜, Yan Na 电子科技大学机械电子工程学院,四川成都,611731 实验技术与管理 Experimental Technology and Management 2012,29(12)
离网型太阳能光伏发电系统(见图4)是由光伏组 件发电,经控制器对蓄电池进行充放电管理,并给直流 负载提供电能或通过逆变器给交流负载提供电能的一 种新型电源。可广泛应用于环境恶劣的高原、海岛、偏
万方数据
阎
娜:光伏发电系统实验台设计与搭建
远山区及野外作业,也可作为通信基站、广告灯箱、路
光伏filf'b 光伏控制器
学,20li.
[7]崔容强.并网型太阳能光伏发电系统[M].北京:化学I:业}I:版
社.2007.
(上接第70页) 此外,该电路只要稍加改动从原理上来说就可以 实现电容的测量,即:将电感一电压转换电路改为如图 8所示的电容一电压转换电路。不难得到:
参考文献(References)
[1]吕印晓,刘芳.电感测量的单片机实现[J].郑州大学学报:自然科 学版,1996,31(2):52—55.
收稿日期:2012—03—31
基金项目:电子科技大学2010实验室专项建没项目
(Y03009023701 050)
作者简介:阎娜(1980),女.山西永济,硕士,工程师,研究方向:机电 一体化及其控制等方面的实验和教学研究.
E-mail:loveyanna
图1
光生电子移动示意图
2002@1 63.com
power generation system
Yfin Na
(School of Mcchatronics Engineering,UESTC,Chengdu 611731,China)
Abstract:Based
on
the photovohaic effect,the off—grid and on—grid photovohaic power generation experimental
set
system is designed and
Key
up,which
can
test
the efficiency of the
use
of solar energy.
words:solar;photovohaic power generation;experiment
通过光电转换装置把太阳辐射能转换成电能进行 利用。由于光电转换装置通常是利用半导体器件的光 伏效应进行光电转换的,因此太阳能光发电技术又称 太阳能光伏技术[1t。
离网逆变器:左端的直流输入口处红色端子连接 直流正极,黑色端子连接直流负极。 按图5完成离网系统的搭建,其中蓄电池为7
Ah
铅蓄电池,交流负载接220 V/40 W交流白炽灯泡。
图5离网型光伏发电系统接线图
2.2并网型太阳能光伏发电系统搭建
2.2.1
直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流 馈人电网。因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电 池,省掉’r蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用可 再生能源所发出的电力,减小能量损耗,降低系统 成本:7。
4结束语
该电感测量电路基本能满足电子电路相关实验的 教学需要,作为一种简单的电感测量手段,具有较强的 实用性。但还存在一些不足之处,比如精度不够高、测 量时还需配合万用表等,这些尚待研究改进。
版社,2004:92—94.
[8]陈文渊,沈斌坚.二阶模拟带通滤波器的仿真和实现[J].声学与
电子工程,2010(3):47—49.
P。一InlV。、
阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再 释放出来。 本实验中选用了2个铅酸蓄电池。充放电实验时 采用1.3 Ah铅蓄电池。离网型光伏发电系统搭建时 采用7 Ah的铅蓄电池。
式中,J。和V。分别为最佳工作电流和最佳工作电压。 将V。。与I。。的乘积与最大功率P。之比定义为填 充因子FF,则:
[5]赵明智.刘志璋.离网型太阳能光伏供电系统运行情况分析[J].新
能源及工艺,2008(4):27 29.
为学生提供了直观学习并研究光伏技术的平台,拓展 了光伏之路。 参考文献(References)
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[6]刘栋.离网型光伏发电系统的研制[D].广州:华南理I:大
N申砖
P■.I}{=
太阳能电池的结构
太阳能电池板作为电源,它是一个直流源,但它不 是恒流源,也不是恒压源。本文选择晶体硅太阳能电 池。晶体硅太阳能电池以硅半导体材料制成大面积 pn结进行工作。一般采用n+/p同质结的结构,即在 约10
cm×10
cm面积的P型硅片(厚度约500肚m)
上用扩散法制作出一层很薄(厚度约0.3肚m)的经过 重掺杂的n型层。然后在n型层上面制作金属栅线, 作为正面接触电极。在整个背面也制作金属膜,作为 背面欧姆接触电极,这样就成了晶体硅太阳能电池。 为了减少光的反射损失,一般在整个表面上再覆盖一 层减反射膜。
盯一最一渡
p 1厂r
门)
1.S逆变器
FF为太阳电池的重要表征参数,FF愈大则输出的功 率愈高。FF取决于入射光强、材料的禁带宽度、理想 系数、串联电阻和并联电阻等。 太阳能电池的转换效率刁定义为太阳能电池的最 大输出功率与照射到太阳能电池的总辐射功率Pi。之
比,即
逆变丌压器简称逆变器,它是光伏系统的重要电 力电子设备,其主要功能是把来自太阳能电池板组件 输出的直流电转换成与电网相同电压的交流电,并把 电力输送给交流负载使用,同时还具有极大限度地发 挥太阳能电池方阵的性能、异常或故障时的保护等
!兰兰型!鱼旦!二!!!!
CNll——2034/T
实验技术与管理
Experimental Technology and
第29卷第12期2012年12月
V01_29 No.12 Dec.2012
Management
光伏发电系统实验台设计与搭建
阎 娜
(电子科技大学机械电子工程学院,四川成都611731)
[2]赵争鸣.太阳能光伏发电及其应用[M].北京:科学出版社.2005. [3]余长青.光伏效应的产生机理及应用[J]I黔南民族师范学院学报,
2006(3):21—23.
结束语
光伏技术前景广阔,设计并搭建光伏发电实验台,
[4]张鹏.基于用户型太阳能光伏发电并网设备的研究[J].太阳能,
2010(3):29—31.
摘
要:基于光伏效应,设计并搭建了离网型及并网型光伏发电实验系统,测试太阳能的利用效率。
关键词:太阳能;光伏发电;实验 中图分类号:TM61 5;G642.423 文献标志码:A 文章编号:1002—4956(2012)12—0071—04
Design and construction of bench about photovoltaic
太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,其 作用是将太阳的辐射能转换为电能,或送往蓄电池中存 储起来,或推动负载工作。太阳能电池板采用15W,单 晶硅A级片两块。单块太阳能电池板的开路电压 V。一(21+1)V,短路电流I。=(1.o士0.1)A。
1-1.2光伏效应
1光伏发电原理
1.1太阳能电池
1.1.1
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电容一电压转换电路
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(2)
流J加同时,由于Ion结二极管的特性,存在正向二极
管电流Jo,此电流方向从p区到n区,与光生电流相 反。因此,实际获得的电流I为
卜h叫I)_k叫。『exp(器)_1](1)
式中Vn为结电压,J。为二极管的反向饱和电流,J。n为 与入射光的强度成正比的光生电流,其比例系数是由 太阳能电池的结构和材料的特性决定。刀为理想系 数,是表示pn结特性的参数,通常在1~2之间;q为 电子电荷;走。为波尔兹曼常数;"it为温度。 当电池接上负载R后,若负载使电池的功率输出 为最大时,它对应的最大功率P。,为