光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

本欄目由文香獨(dú)家冠名。

文香是一家在信息技術(shù)、人工智能+教育等領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的智能教育裝備企業(yè)。
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產(chǎn)品型號(hào)：RY-GFFD-1.0
產(chǎn)品代碼：RY-GFFD-1.0
產(chǎn)品價(jià)格：電議
產(chǎn)品編碼：RY-GFFD-1.0
計(jì)量單位：套
折扣率： 0
最后更新：2012-10-31
關(guān) 注度：4056
生產(chǎn)企業(yè)：常州聚焦新能源科技有限公司

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電池板向東運(yùn)動(dòng)

M3.0

啟動(dòng)按鈕

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Q0.1

電池板向西運(yùn)動(dòng)

M3.1

停止按鈕

I0.2

啟動(dòng)按鈕

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電池板向南運(yùn)動(dòng)

M3.2

電池板向東

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停止按鈕

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電池板向北運(yùn)動(dòng)

M3.3

電池板向西

I0.4

急停按鈕

Q0.4

晚日

M3.4

電池板向南

I0.5

電池板向東

Q0.5

午日

M3.5

電池板向北

I0.6

電池板向西

Q0.6

晨日

M3.6

晨日

I0.7

電池板向南

M3.7

午日

I1.0

電池板向北

M4.0

晚日

I1.1

電池板東限位

M4.1

復(fù)位

I1.2

電池板西限位

I1.3

電池板南限位

I1.4

電池板北限位

I1.5

陽(yáng)光傳感器東信號(hào)

I1.6

陽(yáng)光傳感器西信號(hào)

I1.7

陽(yáng)光傳感器南信號(hào)

I2.0

陽(yáng)光傳感器北信號(hào)

I2.1

晨日

I2.2

午日

I2.3

晚日

產(chǎn)品詳細(xì)介紹

1.1 RY-GFFD-1.0型光伏發(fā)電系統(tǒng)簡(jiǎn)介

RY-GFFD-1.0型光伏發(fā)電系統(tǒng)由光源模擬跟蹤裝置和控制系統(tǒng)兩大部分組成，如圖1-1、2所示：

圖1-1光源模擬跟蹤裝置

圖1-2控制系統(tǒng)

1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)光源模擬跟蹤裝置和控制系統(tǒng)

1. 光源模擬跟蹤裝置

光源模擬跟蹤裝置由4塊太陽(yáng)能電池板組件、3盞300W投射燈、追日跟蹤傳感器、水平和俯仰方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、直流電動(dòng)機(jī)和支架組成。

太陽(yáng)能電池板組件的主要參數(shù)：

額定功率 20W

額定電壓 17.2V

額定電流 1.17A

開(kāi)路電壓 21.4V

短路電流 1.27A

尺寸 430×430×28mm

2.控制系統(tǒng)

光伏發(fā)電控制監(jiān)控系統(tǒng)由電池板單元、太陽(yáng)能控制器單元、蓄電池單元、保險(xiǎn)單元、陽(yáng)光傳感器、傳感器限位單元、模擬太陽(yáng)單元、兩軸聯(lián)動(dòng)單元、plc控制單元、繼電器單元、按鈕及按鈕接線單元、和相應(yīng)的逆變器儀表電源組成。光伏發(fā)電控制監(jiān)控系統(tǒng)采用接插線的形式進(jìn)行接線，方便學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)。

3.追日系統(tǒng)

由光源模擬跟蹤裝置和控制監(jiān)控系統(tǒng)組成了追日系統(tǒng)，控制燈光來(lái)模擬太陽(yáng)光源（晨日太陽(yáng)、午日太陽(yáng)、夕日太陽(yáng)）的運(yùn)行軌跡以及太陽(yáng)光的入射角度，太陽(yáng)能電池板上的模擬追日跟蹤傳感器采集模擬太陽(yáng)光照度信息及位置信息，控制水平和俯仰方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使太陽(yáng)能電池板始終正對(duì)著模擬太陽(yáng)光源，以提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率。光伏發(fā)電系統(tǒng)框圖1-3所示。

（a）（b）

圖1-3光伏發(fā)電系統(tǒng)光源模擬跟蹤裝置和控制監(jiān)控系統(tǒng)框圖

（a）光源模擬跟蹤裝置

（b）
控制監(jiān)控系統(tǒng)

4.監(jiān)控系統(tǒng)

本系統(tǒng)采用focus V1.0監(jiān)控軟件，對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)監(jiān)控控制點(diǎn)進(jìn)行控制，監(jiān)控畫(huà)面如圖1-4所示：

圖1-4監(jiān)控畫(huà)面

2.1實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目簡(jiǎn)介

1、太陽(yáng)能電池板負(fù)載特性測(cè)試

太陽(yáng)能電池板負(fù)載特性測(cè)試如圖2-1所示：

圖2-1太陽(yáng)能電池板負(fù)載特性測(cè)試

2、環(huán)境對(duì)光伏發(fā)電的影響

將太陽(yáng)能電池板遮擋0%、電池板遮擋25%、電池板遮擋50%、電池板遮擋100%、晨日燈開(kāi)啟、午日燈開(kāi)啟、晚日燈開(kāi)啟和自然光照射，觀察電池板的電壓電流變化，了解環(huán)境對(duì)光伏發(fā)電的影響。如圖2-2所示：

圖2-2環(huán)境對(duì)光伏發(fā)電的影響

3、太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)直接負(fù)載實(shí)訓(xùn)

將電池板的輸出端串并成24v電壓輸出形式，將線直接接到24v負(fù)載兩端，觀察電壓電流的變化情況。在將電池板的輸出端串并成12v電壓輸出形式，將線直接接到12v負(fù)載兩端，觀察電壓電流的變化情況。如圖2-3所示：

圖2-3太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)直接負(fù)載實(shí)訓(xùn)

4、蓄電池直接負(fù)載實(shí)訓(xùn)

將蓄電池的輸出端串并成24v電壓輸出形式，將線直接接到24v負(fù)載兩端，觀察電壓電流的變化情況。在將蓄電池的輸出端串并成12v電壓輸出形式，將線直接接到12v負(fù)載兩端，觀察電壓電流的變化情況。如圖2-4所示：

圖2-4蓄電池直接負(fù)載實(shí)訓(xùn)

5、太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)

將太陽(yáng)能發(fā)電電池板輸出端接成24v輸出形式，接到太陽(yáng)能控制器的輸入端，在將蓄電池連接成24v接到太陽(yáng)能控制器的蓄電池端，將直流24v負(fù)載接到相應(yīng)的位置。組成太能能電池板對(duì)蓄電池充電回路，觀察相應(yīng)的電流電壓表示數(shù)變換。如圖2-5所示：

圖2-5太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)

6、太陽(yáng)能電池板的伏安特性測(cè)試

將太陽(yáng)能發(fā)電電池板輸出端接成12v或者24v輸出形式，接到滑動(dòng)變阻器兩端，觀察電流電壓變化。通過(guò)監(jiān)控軟件的到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。如圖2-6所示：

圖2-6太陽(yáng)能電池板的伏安特性測(cè)試

7、光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)

運(yùn)行監(jiān)控軟件，對(duì)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控控制，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，如圖2-7所示：

圖2-7光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)

8、太陽(yáng)能追蹤系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)

按照接線圖鏈接線路，控制兩軸聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)追蹤最佳發(fā)電位置。Plc接線圖在附表5.1，通過(guò)plc程序控制電機(jī)和燈完成最佳位置跟蹤。主電路接線圖如圖2-8所示：

圖2-8主電路接線圖

9、光伏發(fā)電系統(tǒng)接線調(diào)試

按照接線圖鏈接線路，完成整套系統(tǒng)的接線。通過(guò)plc程序模擬手動(dòng)自動(dòng)控制晨日、午日、晚日、兩軸聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，完成系統(tǒng)調(diào)試。如圖2-9所示：

圖2-9光伏發(fā)電系統(tǒng)接線調(diào)試

10、逆變輸出220v波形測(cè)試

運(yùn)用示波器，采集逆變輸出曲線。

3.1西門(mén)子plc編程設(shè)計(jì)

1、西門(mén)子226plc簡(jiǎn)介

S7-200 PLC系列可編程控制器（PLC）是德國(guó)西門(mén)子公司的產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)與電子技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC的功能越來(lái)越強(qiáng)大，由邏輯控制發(fā)展到閉環(huán)控制；由速度較慢發(fā)展帶速度較快；由自動(dòng)控制發(fā)展到智能控制；由單機(jī)控制發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)控制，PLC正朝著數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的控制系統(tǒng)方向發(fā)展，已廣泛應(yīng)用到冶金、化工、電力、輕紡、交通、機(jī)械等國(guó)民生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。此學(xué)習(xí)情境以西門(mén)子S7-200 PLC226在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用。

2、西門(mén)子226plc工作任務(wù)

（1）雙擊桌面上V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6圖標(biāo)打開(kāi)軟件。如圖3-1所示：

圖3-1 西門(mén)子200plc編程環(huán)境

（2）點(diǎn)擊瀏覽條中的通訊欄和plc進(jìn)行通訊測(cè)試。如圖3-2所示：

圖3-2
plc通訊測(cè)試

3、追日流程

追日系統(tǒng)是由plc程序控制光源模擬跟蹤裝置運(yùn)行，追日流程圖如圖3-3所示：

圖3-3追日流程圖

4、輸入輸出表

4.1監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)主要完成顯示充電電壓、充電電流、功率、運(yùn)行狀態(tài)；顯示蓄電池電壓、蓄電池放電電流、負(fù)載電壓、負(fù)載電流各種參數(shù)保護(hù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示與處理、對(duì)用戶提供權(quán)限管理、密碼登錄等。

系統(tǒng)監(jiān)控畫(huà)面如圖4-1所示：

圖4-1系統(tǒng)監(jiān)控畫(huà)面

5.1光伏發(fā)電系統(tǒng)plc接線圖

6.1光伏發(fā)電系統(tǒng)框圖

7.1光伏發(fā)電系統(tǒng)主電路接線圖

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