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太阳能光伏发电综合实训系统的功能介绍与运用

一、太阳能光伏发电综合实训系统,太阳能光伏发电综合实训设备,太阳能光伏发电综合实训装置系统介绍：
太阳能光伏效应，简称光伏（PV），又称为光生伏特效应（Photovoltaic），是指光照时不均匀半导体或半导体与金属组合的部位间产生电位差的现象。
光伏被定义为射线能量的直接转换。在实际应用中通常指太阳能向电能的转换，即太阳能光伏。它的实现方式主要是通过利用硅等半导体材料所制成的太阳能电板，利用光照产生直流电，比如我们日常生活中随处可见的太阳能电池。
二、太阳能光伏发电综合实训系统,太阳能光伏发电综合实训设备,太阳能光伏发电综合实训装置系统的用途：
太阳能光伏发电综合实训系统主要提供于职高、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。设备由模拟太阳灯、太阳能电池板、二维跟踪机构、光伏控制器、储能蓄电池、负载、仪表及工控电脑等组成。
三、太阳能光伏发电综合实训系统,太阳能光伏发电综合实训设备,太阳能光伏发电综合实训装置系统的单元配置：
光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料（例如硅）制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算器提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明，并为电网供电。光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力。天台及建筑物表面均会使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
太阳能光伏发电综合实训系统单元配置主要有：太阳能电池板、太阳能电池板、照度计、电压表、电流表、温度表及湿度表、蓄电池、环境监测模块、工控一体机、太阳能发电逆变器模块、太阳能控制器、负载单元等组成。

四、太阳能光伏发电综合实训系统,太阳能光伏发电综合实训设备,太阳能光伏发电综合实训装置系统组成单元的详细介绍：
2.1、太阳能电池板
太阳能电池板采用阵列组装形式，主要采用4块（或更多）小型太阳能电池板组建，可实现太阳能电池板的并接方式和串接方式，进而提供大电流或大电压的两种太阳能电池板组网方式。
1、最大输出功率：4*10W
2、开路电压：21.24V（并联），4*21.24V（串联）
3、短路电流：4*0.75A（并联），0.57A（串联）
2.2、自动跟踪单元
1、跟踪方式：双轴全自动跟踪；精度：±0.5°
2、水平回转角度：360° ；俯仰角度：180°
3、控制器供电电源：DC 12V
4、电机供电电源：DC 12V
2.3、照度计
1、量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自动切换量程。
2.4、含有电压表、电流表、温度表及湿度表
1、直流电压表0-200V、直流电流表2A各两只
2、交流电压表0-500V、交流电流表5A各一只
3、温度、湿度表:温度测量范围：-50℃-+70℃ 湿度测量范围：20%-90%
2.5、蓄电池容量7.2Ah、电压12V
2.6、环境监测模块技术指标
1、含有照度计、温度表、湿度表，单片机时钟系统，实现时间的显示
2.7、10寸工控一体机，带触摸功能
1、C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm双核处理器TDP 17W超低功耗处理器
2、主板:Intel M11工控固态节能主板
3、内存:1G DDR3 1333超高速内存,支持1333/1066MHz内存,最大可支持8GB。
4、硬盘:24G SSD固态硬盘
5、显卡:集成Intel HD Graphics核心显卡,提供VGA、LVDS、双HDMI显示输出,LVDS支持双通道24bit,支持单独显示、双显复制、双显扩展。
6、声卡:集成ALC662 6声道高保真音频控制器
7、网卡:集成1个RTL千兆网卡,支持网络唤醒、PXE功能。
8、电源:外置电源（100V至220V宽幅电压，全球通用）
9、显示屏:10寸LED工控屏分辨率：1024*600
10、触摸屏:台湾军工Touchkit 4线触摸屏，透光率高；性能稳定，触摸灵敏
11、整机接口:4* USB 2.0接口,其中两个可支持USB3.0(需定制)，
12、1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45网络接口,1* Line out（绿色）,1* Mic（红色)
13、2*COM串口,1* 12V DC_JACK输入接口
系统状态：
太阳能控制器（带报警功能）：
1、输入电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
2、输出电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示
3、蓄电池：电压数据显示及动态曲线显示
2.8、太阳能发电逆变器模块技术指标
1、类别：正弦波逆变器
2、输入电压：DC9.7-14.4V，
3、输出电压：AC220±5%和5V
4、欠压保护：9.6V±0.2V
5、过压保护：14.4V±0.2V
6、输出功率：100W
7、峰值功率：300W
8、输出波形:正弦波
2.9、太阳能控制器技术指标：
控制器相关参数：（12V/24V自动切换系统）
（1）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
（2）采用了串联式PWM充电主电路，使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半，充电效率较非PWM 高3%-6% ，增加了用电时间；过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式使系统有更长的使用寿命；同时具有高精度温度补偿
（3）欠压电压：12.0V；×2/24V
（4）超压保护：17V； ×2/24V
（5）过载、短路保护：1.25 倍额定电流60秒, 1.5倍额定电流5秒时过载保护动作, ≥3倍额定电流短路保护动作
（6）总额定充电电流：10A
（7）浮充：13.6V；×2/24V；（维持时间：直至降到充电返回电压动作）
（8）控制方式：充电为 PWM 脉宽调剂
控制器主要功能：
（1）太阳能电池板工作状态（欠压、运行）
（2）蓄电池工作状态（过充、过放、充电）
（3）蓄电池电量指示（25%，50%，75%，100%）
（4）输出模式设置（普通，光控，时控）
（5）蓄电池充电电流，电压监测。
2.10、负载单元
（1）DC12V直流负载五组。（感性负载3组，阻性负载2组）
1）感性负载有：12V直流风扇、12V直流电机、12V蜂鸣器
2）阻性负载有：12V交通灯、3W LED灯
（2）AC220V交流负载四组。（感性负载1组，阻性负载3组）
1）感性负载有：220V直流风扇
2）阻性负载：220V交通灯.220V 3WLED灯、220V28WLED灯
（3）可调稳压电源（0-12V，0-1A）。
根据要求可升级为0-30V、0-5A的可调恒压恒流稳压电源。
（4）可调电阻箱技术参数如下：
1）阻值范围：10欧-99.99K
2）误差范围：±1%
（5）USB接口电压输出：可为电子设备提供5V直流稳压电源。
五、太阳能光伏发电综合实训系统,太阳能光伏发电综合实训设备,太阳能光伏发电综合实训装置可完成的实验内容
实验一太阳能电池板特性实验系列：
1-1、太阳能电池板开路电压测试实验
1-2、太阳能电池板短路电流测试实验
1-3、太阳能电板I-V特性测试实验
1-4、太阳能电池板最大输出功率计算实验
1-5、太阳能电池板填充因子计算实验
1-6、太阳能电池板转换效率测量实验
1-7、开路电压与相对光强的函数关系实验
1-8、短路电流与相对光强的函数关系实验
1-9、太阳能电池板P-V特性测试实验
1-10、太阳能电池板暗伏安特性测试实验
1-11、太阳能组件输出特性测试实验
1-12、串联电阻对填充因子的影响测试实验
1-13、并联电阻对填充因子的影响测试实验
1-14、太阳能电池光谱特性测试实验
1-15、太阳能电池板的串联开路电压测试实验
1-16、太阳能电池板的串联短路电流测试实验
1-17、太阳能电池板的并联开路电压测试实验
1-18、太阳能电池板的并联短路电流测试实验
1-19、负载特性测试实验
实验二太阳能自动跟踪实验系列：
2-1、逐日系统原理实验
2-2、太阳光跟踪定位传感器原理实验
2-3、环境对光伏转换影响实验
2-4、跟踪控制器操作实验
2-5、传动执行机构接线实训
2-6、太阳能光控跟踪实验
2-7、太阳能光控-时控跟踪实验
2-8、太阳能电池组件环境监测实验
实验三太阳能蓄电池控制器实验系列：
3-1、太阳能蓄电池充电控制实验
3-2、控制器充放电保护实验
3-3、蓄电池电压、电流测试实验
3-4、蓄电池电量估测实验
3-5、控制电池电流流入、输出实验
3-6、控制器环境温度测量实验
3-7、控制器光控-时控输出实验
实验四太阳能应用实验系列：
4-1、太阳能交、直流风扇实验
4-2、太阳能路灯实验
4-3、太阳能警示灯实验
4-4、太阳能充电器实验
4-5、太阳能可变阻抗负载实验
实验五太阳能负载实验系列：
5-1、最大输出电流实验
5-2、最大输出功率实验
5-3、在不同恒压状态下电流特性
5-4、在不同恒流状态下电压特性
实验六太阳能光伏逆变器实验系列：
6-1、逆变器的工作原理分析实验；
6-2、输出电压、电流测试实验；
6-3、最大输出功率的估算实验；
6-4、过载或短路保护演示实验；
6-5、输入电压防反接演示实验；
6-6、输入电压范围测试实验；
6-7、转换效率计算实验；
六、太阳能光伏发电综合实训系统,太阳能光伏发电综合实训设备,太阳能光伏发电综合实训装置太阳能的优缺点
1、优点
①无枯竭危险；
②安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对环保（无公害）；
③不受资源分布地域的限制，安装在建筑屋面同时美观的优势；
④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；
⑤能源质量高（目前实验室最高转化率已经达到47%以上）；
⑥使用者从感情上容易接受且非常喜爱；
⑦建设周期短，获取能源花费的时间短；
⑧从国家安全角度讲，光伏发电可以实现家庭自己供给，避免战争带来的毁灭打击。
2、缺点
①太阳能的利用设备必须具有相当大的面积。
②太阳能的应用受气候、昼夜的影响。
③技术限制，导致能源利用率不高，效率低下，且设备投资较高。
④使用太阳能蓄电的蓄电池也会带来很大污染。
七、太阳能光伏系统的现状前景
太阳能发电是新兴的可再生能源技术，已实现产业化应用的主要是太阳能光伏发电和太阳能光热发电。太阳能光伏发电具有电池组件模块化、安装维护方便、使用方式灵活等特点，是太阳能发电应用最多的技术。太阳能光热发电通过聚光集热系统加热介质，再利用传统蒸汽发电设备发电，近年来产业化示范项目开始增多。
中国政府持续出台支持光伏产业发展的政策，尤其是在受到美国和欧盟的双反挤压之际，相应地扩大了国内的装机市场，保护国内产业的可持续发展。
针对大型光伏发电标杆上网电价，《意见稿》针对四类地区给出了四个不同的上网电价，分别为0.75、0.85、0.95、1元/千瓦时。
我国2012年新增光伏装机5.04GW，累计建设容量达7.97GW，其中大型光伏电站4.19GW，分布式光伏系统3.78GW。目前我们判断2013年新增装机可能在8.5GW左右。
中国太阳能光伏建案的备案量随着年底的到来而激增。2015年11、12月间，中国河北、山西、山东等三个华北地区省份新增的光伏备案量达到2GW，共有约120个专案申请，多是分布式或农业光伏专案，且有部分与扶贫政策结合。
根据《可再生能源发展“十二五”规划》，到2015年，我国力争使太阳能发电装机容量达到21GW（百万千瓦）预计，到2050年，中国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25%，其中光伏发电装机将占到5%。未来十几年，我国太阳能装机容量的复合增长率将高达25%以上。
国家能源局发布《太阳能发电发展“十二五”规划》称，“到2015年底，太阳能发电装机容量达到2100万千瓦（即21GW）以上，年发电量达到250亿千瓦时。”
根据《规划》，“十二五”时期新增太阳能光伏电站装机容量约1000万千瓦，太阳能光热发电装机容量100万千瓦，分布式光伏发电系统约1000万千瓦，光伏电站投资按平均每千瓦1万元测算，分布式光伏系统按每千瓦1.5万元测算，总投资需求约2500亿元。

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