KTT-S01型  3KW室外光伏发电系统

主要提供于职业中专、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。

光伏发电系统由DC-AC同步并网控制单元，DC-AC离网逆变单元，光伏阵列单元，阵列汇流单元，充、放电控制单元，监控仪表单元，控制开关、漏电保护开关单元，上位机监控单元，等模块化组成。

一、产品概述

本产品是太阳能离网、并网为一体的教学实验系统。可实现以太阳能发电为主的充放电控制及DC-AC离网逆变电源方面实验及教学演示。可以帮助学生进一步理解太阳能光伏离、并网发电站整个系统的原理学习和工程实际应用技能。

1、产品特点

◆ 系统实验平台集成了室内温/湿度，方阵温度，太阳能辐射，太阳穿透率等测量系统，让使用者操作起来更直观。

◆ 系统采用32位数字化DSP技术，对蓄电池充放电采用全智能化控制。

◆ 系统并网同步电源采用原装日本三菱智能功率IGBT模块（IPM）组装，同时具有输出高功率因数正弦波电流。

◆ 系统面板上采用直观的数字表和液晶显示，让用户了解当前系统工作状态。

◆ 系统上的离网电源可以为用户提供交流220V纯正弦波交流电能。

◆ 模块化设计可以让实训学生自行拆装移动，使用简便。

2、主要设备技术参数

2、1、并网参数

◆ 并网技术条件：        单相输出

◆ 系统额定功率：        3.5KW

◆ 最大光伏阵列输出功率：3.0KW太阳能阵列

◆ 光伏阵列输出电压：    180～350VDC

◆ 光伏阵列输出功率：    Pwv=1.0KW*3

◆ 光伏阵列输出电流：    DC 9A

◆ 并网输出电压：        Pv=180～260VAC

◆ 并网输出功率：        Pwv=100～3.1KW

◆ 安 装 面 积：         4.15m*2.36m*4/40㎡

◆ 通 讯 方 式：         RS-232/RS485

2、2、离网参数

◆ 充 电 功 率：         1000W

◆ 充 电 方 式：         PWM脉宽调制

◆ 充电最大电流：        8.6A

◆ 过放保护电压：        90V 

◆ 过放恢复电压：        116V

◆ 输出保护电压：        132V

◆ 输 出 电 压：         0～220VAC；

◆ 输 出 功 率：         1.0KW；

◆ 保护功能：蓄电池过充电、蓄电池过放电、蓄电反接、负载过载、防雷、风机限流、风机自动刹车和手动刹车。

2、3、电力蓄能单元

◆ 蓄电池类型：          免维护胶体蓄电池

◆ 蓄电池组容量:         12V/55Ah

◆ 蓄电池数量：          10组

2、4、逆变模块(机内）

◆ 直流输入电压：        90～130VDC

◆ 额定蔬出功率：        1600W

◆ 输出电压：            220VAC
◆ 频率范围：            50Hz
◆ 工作效率：            85%

◆ 功率因数：            >0.90

◆ 波形失真率：          ≤5% 

◆ 工作环境：            温度-20℃～50℃

◆ 相对湿度：            ﹤90﹪（25℃）
◆ 保护功能：            极性反接、短路、过热、过载保护

2、5、控制单元

◆ 2KW/120V 高性能智能控制器（Zigbee无线传输、RS232串口输出）（室内）

◆ 温度传感器：-10℃～100℃（室外）

2、6、光伏阵列汇流箱
◆ 标称工作电压：600VDC，最大持续工作电压：1000VDC。
◆ 标称放电电流：10kA，最大通流容量：20kA。
◆ 保护水平（20kA，8/20μs）：800V，保护模式：L/N-PE，响应时间：≤25ns。
◆ 单只外形尺寸：90×36×65mm，分3路＋进线，3路－直接入端子排，包含3套避雷器。2、7、显示单元

◆ 信号  输入：单相

◆ 电压额定值：AC220V

◆ 电流额定值：AC 5A

◆ 过      载：  持续1.2倍   瞬时10 倍／10s    仪表功耗：≤2VA

◆ 电压信号功耗： <0.2VA           电流信号功耗：<0.4VA

◆ 电压输入阻抗：>100kΩ            电流输入阻抗：<2mΩ

◆ 电网信号频率：45Hz ~ 65Hz       绝缘：输入、输出、电源对机壳>10MΩ

◆ 工作电压：AC 85V~265V   DC 100V ~350V

◆ 工作温度：-10~50℃ 不结露          存贮环境：-20~70℃ 不结露

◆ 安    全：   输入和电源>2kV，输入和输出>2kV，电源和输出>lkV

◆ 仪表精度：     电流、电压、功率、有功电能：0.5级  

◆ 频率精度：0.05Hz 

◆ 无功电能精度：1级

◆ 温度漂移系数：100PPM/℃（0~50℃）

◆ 通讯功能：RS485输出，MODBUS-RTU协议，波特率可设定为1200~19200bps

◆ 开关量：3路继电器输出 (继电器带载 2A/250VAC)

◆ 数码显示：红色数码管显示，红色指示灯

◆ 实训台：长1.24m*宽0.65m*高1.7m

二、教学研究与实训项目

1、基础实验

实验1、光伏摸块单元组成原理

实验2、太阳能基本理论实验

实验3、太阳能发电基础理论及应用技术实验

实验4、太阳能发电控制技术实验

实验5、太阳能光电池能量转换组合原理。

实验6、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7、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8、逆变电源单元组成原理。
实验9、逆变电源MPPT的最大功率跟踪控制方法的实验。
实验10、逆变电源输出功率与光伏能量变换的实验。
实验11、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12、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13、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14、逆变电源直流输入欠电压控制实验。
实验15、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。
2、单站监控项目实验
 ◆ 直流电压VDC、直流电流A、输入功率KW
 ◆ 交流电压VDC、交流电流A、输出功率KW
 ◆ 日发电量KWh、日运行时数h min、总发电量KWh、总运行时数h、 Co2减排量Kg
 ◆ 系统运行状态 正常/不正常
 ◆ 系统运行温度 正常/不正常
 ◆ 系统监控PC机状态 正常/不正常
 ◆ 系统功率测试曲线
3、在上位软件里查看单站电量记录项目
 ◆ 设备编号1号机： 日发电度数、日运行时数 h min、总发电量度数、总运行时数h
4、在上位软件里查看单站故障记录项目
 ◆ 设备编号1号机:
 a直流过压、直流欠压、直流过流
 b交流过压、交流欠压、交流过流
 c系统过载、频率异常、孤岛保护、ADC异常（快速检测并网电压，电流）、IPM故障、过流保护、过温保护、温度异常、DSP异常（数字信号处理器，将模拟信号转为数字信号）

三、 系统配置配表