"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
SB-FG1000太陽能光伏儲(chǔ)能發(fā)電教學(xué)系統(tǒng)
一、產(chǎn)品概述
太陽能光伏儲(chǔ)能發(fā)電教學(xué)是集光伏發(fā)電、儲(chǔ)能于一體的新型教學(xué)演示及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。可完成光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、電源管理相關(guān)實(shí)驗(yàn)及教學(xué)演示。
1.1系統(tǒng)主要應(yīng)用范圍
主要提供于職高、大學(xué)、研究生、企業(yè)技工以太陽能發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)。可以幫助學(xué)生，進(jìn)一步理解風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站整個(gè)系統(tǒng)的原理學(xué)習(xí)并探討工程實(shí)際應(yīng)用技能。
控制柜、監(jiān)控/儲(chǔ)能柜 室外光伏發(fā)電單元
1.2產(chǎn)品特點(diǎn)
Ø 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)集成了室內(nèi)溫/濕度測量模塊，讓使用者操作起來更直觀。
Ø 系統(tǒng)功率模塊采用數(shù)字DSP技術(shù)，對儲(chǔ)能電池充放電進(jìn)行全智能化的管理。
Ø 系統(tǒng)集成同步電源模塊采用高頻同步并網(wǎng)技術(shù)、具有高功率因數(shù)輸出特性。
Ø 系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字表和液晶顯示，方便用戶了解系統(tǒng)當(dāng)前工作狀態(tài)。
Ø 系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流220V純正弦波交流電能。
Ø 系統(tǒng)在專業(yè)老師的指導(dǎo)下可以讓學(xué)生自行拆裝移動(dòng)，具有實(shí)操性強(qiáng)、使用簡便、無污染。
Ø 系統(tǒng)監(jiān)控柜集成高性能一體計(jì)算機(jī)，可監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、并將運(yùn)行數(shù)據(jù)長期保存或打印
Ø 實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板設(shè)置有切換開關(guān)（按鈕）可實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)、并網(wǎng)兩種模式自由切換
二、技術(shù)參數(shù)
2.1 太陽能電池組件
1、抗鹽霧和氨腐蝕等國際權(quán)威測試；
2、可承受風(fēng)壓2400Pa,雪壓7200Pa；
3、優(yōu)秀的弱光環(huán)境發(fā)電性能，陰天也能發(fā)電；
4、輸出功率年衰減率小于0.7%，第25年不低于組件初始功率的80.70%
Ø 組件型號(hào)：ZM250P-29b 多晶
Ø 最大功率（W）：250
Ø 開路電壓（V）：35.9
Ø 短路電流（A）：7.27
Ø 最大功率點(diǎn)的工作電壓（V）：28.1
Ø 最大功率點(diǎn)的工作電流（Ａ）：6.7
Ø 轉(zhuǎn)化效率：17.12%
Ø 開路電壓溫度系數(shù)：-0.292%/K
Ø 短路電流溫度系數(shù)：+0.045%/K
Ø 功率溫度系統(tǒng)：-0.408%/K
Ø 最大系統(tǒng)電壓（V）：1000
Ø 組件尺寸（長×寬×高）：1650×990×40mm
Ø 重量：19.1kg
Ø 框架：陽極氧化鋁
Ø 玻璃：白色鋼化安全玻璃3.2mm
Ø 電池片封裝：EVA
Ø 背板：復(fù)合薄膜
Ø 太陽能電池片：6×10片多晶硅太陽能電池片（156mm×156mm）
Ø 接線盒
1) 6個(gè)旁路二極管
2) 絕緣材料：PPO
3) 防水等級：IP65
Ø 連接器
1) 常規(guī)額定電流：30A
2) 耐電壓：DC1000V
3) 接觸電阻：<2mΩ
4) 絕緣電阻：＞500MΩ
5) 適用單芯電纜截面：2.5-6mm2
6) 電纜外徑范圍：Φ5mm～Φ 7mm
7) 環(huán)境溫度：-40℃～+ 105℃
8) 防護(hù)等級：IP67
9) 安全等級：Ⅱ
10) 殼體：PC料，黑色
11) 接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
12) 接線方式：壓接
Ø 電 纜
1) 長度：450mm,
2) 規(guī)格：1×4mm²
3) 顏色：紅、黑
Ø 溫度范圍系數(shù)：-40°C to+85°C
Ø 抗冰雹系數(shù)：最大直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)
Ø 最大表面負(fù)荷：7200pa
2.2 太陽能組件固定支架
系統(tǒng)支架設(shè)計(jì)容量為1KW，采用標(biāo)準(zhǔn)工程件，鍍鋅方鋼，鍍鋅C型鋼，4塊250Wp太陽能光伏組件，固定于C型鋼架上，與室外陽臺(tái)相結(jié)合，為保護(hù)實(shí)驗(yàn)過程中的安全，為滿足系統(tǒng)電壓需求、該系統(tǒng)采用串聯(lián)或并聯(lián)方式連接。
2.3 光伏智能控制器
本款控制器專為小型離網(wǎng)光伏儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，外觀大方，操作方便，并能夠安全高效地控制光伏組件對蓄電池進(jìn)行充、放電管理。
Ø 蓄電池最大電流智能限流客戶可以根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況，在控制器上手動(dòng)設(shè)置當(dāng)前使用的蓄電池容量上限，控制器會(huì)根據(jù)客戶所設(shè)置的蓄電池容量上限，計(jì)算出充電電流上限（即蓄電池容量的0.3倍），從而對蓄電池進(jìn)行保護(hù)。
Ø 光伏充電開關(guān)功能在控制器上用戶可以手動(dòng)設(shè)置光伏充電的打開或關(guān)閉。
Ø 負(fù)載輸出開關(guān)功能在控制器上用戶可以手動(dòng)設(shè)置負(fù)載端的打開或關(guān)閉。
Ø 負(fù)載輸出有4種多樣化工作模式
Ø 負(fù)載輸出有升壓恒流源和降壓恒流源功能供用戶選擇
Ø 通訊功能通過RS232或者RS485串口通信，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控以及對數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析和管理。通過串口升級程序，可以修改一些定制的功能。通過串口支持上位機(jī)（計(jì)算機(jī)）和下位機(jī)（控制器）同時(shí)對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
Ø 工作電壓：48VDC
Ø 充電功率Pmax ：1500W
Ø 適用光伏功率Pmax ：1000W
Ø 充電方式：PWM脈寬調(diào)制
Ø 充電最大電流 25A
Ø 過放保護(hù)電壓 40.2V
Ø 過放恢復(fù)電壓 46.6V
Ø 輸出保護(hù)電壓 66V
Ø 卸載開始電壓（出廠值）62V
Ø 卸載開始電流（出廠值） 20A
Ø 控制器設(shè)有蓄電池過充、過放電保護(hù)、蓄電池開路保護(hù)、負(fù)載過電壓保護(hù)、夜間防反充電保護(hù)、輸出短路保護(hù)、欠壓和過壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償功能；
2.4 離網(wǎng)逆變電源
Ø 直流輸入電壓：48VDC
Ø 額定蔬出功率：2000W
Ø 輸出電壓：220VAC
Ø 輸出波形：純正弦波
Ø 輸出頻率：50Hz
Ø 工作效率：85%
Ø 功率因數(shù)：>0.88
Ø 波形失真率≤5%
Ø 工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
Ø 相對濕度：﹤90﹪（25℃）
Ø 保護(hù)功能：極性反接、短路、過熱、過載保護(hù)
Ø 其它功能：交直流切換功能、光伏發(fā)電及供電優(yōu)先，儲(chǔ)能電池耗盡后切換到市電供電
2.5 同步并網(wǎng)逆變電源
Ø DC輸入電壓范圍：22～60V
Ø AC標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC
Ø AC頻率范圍：55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
Ø 并網(wǎng)輸出功率： 1000W
Ø 輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%
Ø 相 位 差：<1%
Ø 孤島效應(yīng)保護(hù)：VAC;f AC
Ø 輸出短路保護(hù)：限流
Ø 顯示方式：LED
Ø 待機(jī)功耗：<2W
Ø 夜間功耗：<1W
Ø 環(huán)境溫度范圍：-25 ℃～60℃
Ø 環(huán)境濕度：0～99%(Indoor Type Design)
2.6 數(shù)字電壓、電流、功率因數(shù)表、溫濕度表
Ø 直流電壓表：0-200V×3只
Ø 交流電流表：5A×1只
Ø 交流電壓表：0-500V、交流電流表5A各一只
Ø 交流電能計(jì)量模塊：電參數(shù)測量、運(yùn)行時(shí)間、超載報(bào)警、功率報(bào)警門限預(yù)置、掉電數(shù)據(jù)保存
Ø 溫度、濕度表:溫度測量范圍：-50℃-+70℃ 濕度測量范圍：20%-90%
2.7 蓄電池
Ø 單體電壓：12V
Ø 過充保護(hù)電壓：14.8V
Ø 截至放電電壓：10.5V
Ø 單體容量：100AH
Ø 采用4節(jié)串聯(lián)連接方式，組串后電池組電壓48V
2.8 環(huán)境監(jiān)測模塊技術(shù)指標(biāo)
Ø 含有照度計(jì)、溫度表、濕度表，單片機(jī)時(shí)鐘系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間的顯示
2.9 工控一體機(jī)
該機(jī)是一款高性價(jià)比的 13.3 寸液晶工業(yè)平板電腦，可選擇 Intel® Celeron® 或酷睿處理器，緊湊的嵌入式系統(tǒng)可提供高性能計(jì)算。高耐久性設(shè)計(jì)，全金屬外殼，高耐久性設(shè)計(jì)，支持 2 到 3 個(gè)串行端口，4 個(gè) USB 端口和 1 個(gè)千兆網(wǎng)口來滿 足各種工業(yè)應(yīng)用。
Ø 采用 13.3" TFT LED 面板
Ø 觸摸屏:臺(tái)灣軍工Touchkit 4線觸摸屏，透光率高；性能穩(wěn)定，觸摸靈敏
Ø C P U:Intel 1800 2.41GHz 雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器
Ø 硬盤:24G SSD固態(tài)硬盤
Ø Intel® Celeron® 或酷睿處理器
Ø 系統(tǒng)內(nèi)存最大支持 8 GB DDR3L SDRAM
Ø 內(nèi)置WIFI模塊
Ø 全金屬外殼，抗電磁干擾
Ø 支持全尺寸 Mini PCIe 擴(kuò)展
Ø 支持 USB 3.0
Ø 支持 Windows Embedded and Android
Ø 顯卡:集成Intel HD Graphics核心顯卡,提供VGA、LVDS、雙HDMI顯示輸出,LVDS支持雙通道24bit,支持單獨(dú)顯示、雙顯復(fù)制、雙顯擴(kuò)展。
Ø 聲卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器
Ø 網(wǎng)卡:集成1個(gè)RTL千兆網(wǎng)卡,支持網(wǎng)絡(luò)喚醒、PXE功能。
Ø 電源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，全球通用）
Ø 整機(jī)接口:4* USB 2.0接口,其中兩個(gè)可支持USB3.0(需定制)，
Ø 1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口,1* Line out（綠色）,1* Mic（紅色)
Ø 2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口
2.10 智能控制系統(tǒng)參數(shù)：
系統(tǒng)信息
光伏信息
負(fù)載輸出信息
負(fù)載輸出4種模式供用戶設(shè)置 ，如下：
舉例：
若客戶需要負(fù)載工作狀態(tài)如下：
第一時(shí)間以額定功率的80%工作3小時(shí)，
第二時(shí)間以額定功率的50%工作5個(gè)小時(shí)，
第三時(shí)間以額定功率的90%工作，
設(shè)置如下：
Power1設(shè)置為80%，Ton設(shè)置為3h，
Power2設(shè)置為50%，Toff設(shè)置為8h，
Power3設(shè)置為90%。
注意：
在3.5中設(shè)置Lon，Loff
在3.7中設(shè)置負(fù)載的TON，TOFF，Power 1， Power 2， Power 3；
TON、TOFF都是從達(dá)到光控點(diǎn)開始計(jì)算，同一起點(diǎn)，Ton應(yīng)小于或等于Toff；
達(dá)到光控點(diǎn)后會(huì)有1分鐘的延時(shí)。
2.11 監(jiān)控軟件
該監(jiān)控軟件為綠色版，無需安裝，方便操作。通過此軟件既可以直觀的瀏覽參數(shù)，也可以對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
§ 光伏儲(chǔ)能軟件界面：
§ 界面顯示內(nèi)容：
蓄電池：電壓，充電電流，獲得功率，獲得電量。
太陽能：電壓，充電電流，充電功率，發(fā)電量。
負(fù)載：電壓，電流，負(fù)載功率，輸出電量。
通過軟件設(shè)置參數(shù)的具體步驟請參照軟件壓縮包中的監(jiān)控軟件使用說明。
§ 光伏并網(wǎng)監(jiān)控軟件：
光伏并網(wǎng)發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的專用軟件，通過2.4G無線通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，主要功能有設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)控、逆變器發(fā)電量數(shù)據(jù)監(jiān)控和設(shè)備發(fā)電量曲線分析圖。
Ø 設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)控
太陽能發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)通過電力載波通訊技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)微型微逆變器的工作狀態(tài)，用戶可以及時(shí)了解每個(gè)微型逆變器的工作情況，以便在故障或異常時(shí)能迅速作出響應(yīng)。
Ø 設(shè)備控制功能
用戶可以通過太陽能發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)直接控制每個(gè)微逆變器，主要控制功能有關(guān)機(jī)、開機(jī)、調(diào)整功率等。
Ø 設(shè)備發(fā)電量數(shù)據(jù)監(jiān)控
太陽能發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)的電流、電壓、發(fā)電量、溫度采樣，實(shí)時(shí)計(jì)算得出每個(gè)微逆變器的發(fā)電數(shù)據(jù)并加以儲(chǔ)存。
Ø 設(shè)備發(fā)電量曲線分析圖
太陽能發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)采集的發(fā)電數(shù)據(jù)能為用戶及時(shí)繪制出每個(gè)或者多個(gè)微逆變器的功率曲線以供用戶分析發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電走勢。
Ø 光伏并網(wǎng)監(jiān)控軟件菜單
1. 系統(tǒng)菜單；
2. 系統(tǒng)工具欄；
3. 系統(tǒng)頁面切換；
4. 系統(tǒng)發(fā)電量、收益、環(huán)境效益總覽；
5. 功率、發(fā)電量儀表；
6. 功率曲線圖；
7. 系統(tǒng)狀態(tài)提示欄；
8. 光伏電站設(shè)置工具欄；
9. 區(qū)域列表；
10. 微型逆變器列表；
11. 逆變器狀態(tài)；
12. 逆變器操作面板；
13. 歷史數(shù)據(jù)操作工具欄；
14. 歷史數(shù)據(jù)明細(xì)表格；
15. 日發(fā)電量柱形圖；
16. 月發(fā)電量柱形圖；
17. 年發(fā)電量柱形圖；
18. 系統(tǒng)涉資及日志工具欄；
19. 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置；
20. 系統(tǒng)日志顯示框；
2.12 分布式光伏仿真規(guī)劃軟件
一、概述：
基于Unity3D軟件，使用C#語言進(jìn)行開發(fā)，采用My Sql作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，通過FTP協(xié)議與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行通信。軟件使用者通過使用光伏、風(fēng)力、地?zé)�、生物質(zhì)4種能源設(shè)計(jì)多能互補(bǔ)方案，完成區(qū)域能源的供能結(jié)構(gòu)改造方案設(shè)計(jì)，并結(jié)合區(qū)域的氣候數(shù)據(jù)，模擬區(qū)域內(nèi)實(shí)時(shí)能耗與供能數(shù)據(jù)，從而優(yōu)化出合理的能源結(jié)構(gòu)。
二、用戶管理功能：
1. 注冊：支持學(xué)生或教師按照學(xué)校名稱和手機(jī)號(hào)碼注冊用戶
2. 登錄：支持學(xué)生或教師根據(jù)手機(jī)號(hào)碼或用戶名登錄系統(tǒng)。
3. 找回密碼：支持學(xué)生或教師根據(jù)手機(jī)號(hào)碼找回密碼
4. 權(quán)限管理：支持主用戶添加或刪除子用戶
5. 用戶信息管理：支持用戶信息查看，包括用戶名、學(xué)校、真實(shí)姓名、學(xué)號(hào)、上級用戶等
6. 異地登錄：同一個(gè)賬號(hào)24小時(shí)內(nèi)只能在同一臺(tái)電腦上登錄，無法在其他電腦上登錄。
三、組件數(shù)據(jù)庫
1. 支持查看市面上超過15家光伏組件廠商的實(shí)際數(shù)據(jù)
2. 涵蓋了至少500種規(guī)格型號(hào)的光伏組件數(shù)據(jù)。
3. 每種光伏組件的型號(hào)常規(guī)參數(shù)均可查看：價(jià)格、功率、組件類型、峰值電壓、開路電壓、最大允許電壓、電壓溫度系數(shù)、峰值電流、短路電流、電流溫度系數(shù)、光電轉(zhuǎn)化效率、長度、重量等
四、逆變器數(shù)據(jù)庫
1. 支持查看市面上超過6家逆變器廠商的實(shí)際數(shù)據(jù)。
2. 涵蓋了至少40種規(guī)格型號(hào)的逆變器數(shù)據(jù)。
3. 每種型號(hào)的逆變器常規(guī)參數(shù)均可查看：價(jià)格、最大直流輸入、額定交流輸出、最大效率、歐洲效率、最小電壓、mppt電壓、MPPT數(shù)量、最大直流電壓、最大直流電流、尺寸、重量等。
五、氣象數(shù)據(jù)庫
1. 支持查看全國超過32個(gè)城市的模擬地圖氣候數(shù)據(jù)。
2. 支持查看2013-2016年的精確到天的模擬地圖氣候數(shù)據(jù)，可自由設(shè)置日期進(jìn)行查看。
3. 每個(gè)城市的氣候數(shù)據(jù)均可查看：平均氣溫、最高最低氣溫、濕度、降水量、輻照量、氣壓、風(fēng)速、土地濕度攝氏度等。
六、3D地圖功能
6.1 模型
支持教師通過3D地圖上的模擬能耗布置相應(yīng)學(xué)習(xí)任務(wù)，同時(shí)可以修改多種參數(shù)以最大化的適應(yīng)不同實(shí)際情況，最后可以根據(jù)學(xué)生完成情況進(jìn)行相應(yīng)的評分。
1. 根據(jù)項(xiàng)目及學(xué)習(xí)任務(wù)需要規(guī)劃設(shè)計(jì)的區(qū)域面積大小，選擇對應(yīng)面積以及地形相似度高的區(qū)域，并定期更新可用的區(qū)域3d地圖
2. 加載在3D地圖上的是真實(shí)的地形地貌，包含設(shè)計(jì)成虛擬的地形地貌、3D地圖模型、山川、河流與樹木；
3. 支持修改光伏發(fā)電的相關(guān)評分參數(shù)：整機(jī)效率、最佳傾角、除組件和逆變器以外的其他成本參數(shù)等。
4. 支持修改風(fēng)力發(fā)電的相關(guān)評分參數(shù)：整機(jī)效率、風(fēng)力波動(dòng)（自定義風(fēng)速的每小時(shí)波動(dòng)數(shù)據(jù)以體現(xiàn)出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組隨著每小時(shí)風(fēng)速數(shù)據(jù)的變化，發(fā)電量在1天24小時(shí)內(nèi)隨機(jī)波動(dòng)的特點(diǎn)；）
5. 支持修改地?zé)崮艿南嚓P(guān)評分參數(shù)：換熱能力、熱協(xié)調(diào)參數(shù)、成本單價(jià)
6. 支持修改生物質(zhì)能的相關(guān)評分參數(shù)：生物質(zhì)年供應(yīng)、整機(jī)效率、生物質(zhì)殘余物平均能源折算系數(shù)、生物質(zhì)平均谷草比系數(shù)、生物質(zhì)殘余物能源利用可獲得系數(shù)、建設(shè)成本、燃料成本、運(yùn)維成本等。同時(shí)可自動(dòng)根據(jù)公司計(jì)算得出每年最大可建設(shè)的電站功率作為評分準(zhǔn)則。
（最大生物質(zhì)電站功率=年供應(yīng)量*1000*平均能源折算系數(shù)*谷草比系數(shù)*殘余物能源利用可獲得系數(shù)/ 3600/365/24）
7. 設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)的5種用能建筑模型（底層住宅、交通樞紐、酒店、小高層、寫字樓），通過設(shè)置每個(gè)建筑模型的最大功率、制冷制熱能耗占比、每小時(shí)實(shí)際用電系數(shù)、日能耗時(shí)長，可以獲得區(qū)域內(nèi)建筑每小時(shí)、每天、全年的耗電情況以及制冷制熱能耗需求；
8. 可選擇全國任意地區(qū)（精確城市）、任意氣候時(shí)段作為區(qū)域能源模擬的目標(biāo)區(qū)域，通過對比數(shù)據(jù)庫可以得出當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度、光伏組件全年最高、最低工作溫度，并可以自動(dòng)計(jì)算最大、最小電壓、最大開路電壓、最大直流電流等數(shù)據(jù)
9. 可以自行比較同一模型不同規(guī)劃方案的優(yōu)劣，通過比較傾角偏差、組件逆變器功率比、間距誤差、逆變器數(shù)量、生物質(zhì)電站容量、淺層地?zé)崛萘�、風(fēng)力電站布局、外部電力輸入、外部電力波動(dòng)、建設(shè)總成本等，可以對同一模型下的方案進(jìn)行自動(dòng)評分
10. 命名：教師可以自行命名模型的名字
11. 刪除：教師可以對模型進(jìn)行刪除操作
6.2 方案
支持學(xué)生通過設(shè)置3D地圖上的各種能源搭配的方案來解答教師給出的學(xué)習(xí)任務(wù)，并給出相應(yīng)的數(shù)據(jù)報(bào)表
1. 在3d地圖上，根據(jù)模擬的每小時(shí)用能數(shù)據(jù)，合理布局“光伏發(fā)電”“風(fēng)力發(fā)電”“生物質(zhì)發(fā)電”“淺層地?zé)嵩O(shè)施”設(shè)置各種產(chǎn)能模塊的產(chǎn)能參數(shù)，滿足區(qū)域用能需求，以完成需求側(cè)區(qū)域能源規(guī)劃方案的設(shè)計(jì)；
2. 使用光伏、風(fēng)力、生物質(zhì)、地?zé)?span lang="EN-US">4種新能源并結(jié)合外部電力輸入以進(jìn)行能源供應(yīng)模擬并能自動(dòng)計(jì)算產(chǎn)能。
3. 根據(jù)設(shè)施地區(qū)經(jīng)緯度與氣候參數(shù)，通過選擇不同型號(hào)規(guī)格的逆變器與光伏組件，來完成光伏組件方陣的設(shè)計(jì)，主要包含參數(shù)有：方陣行數(shù)、方陣列數(shù)、組件安裝方式設(shè)計(jì)、傾角設(shè)計(jì)、逆變器數(shù)量、組件間距設(shè)計(jì)、組串串并聯(lián)的數(shù)量等完成區(qū)域光伏電站設(shè)置
4. 根據(jù)每小時(shí)的用電情況，實(shí)現(xiàn)戶式/小型分布式光伏電站的模擬設(shè)計(jì)，并根據(jù)所選光伏組件與逆變器估算該電站的建設(shè)成本以及模擬該分布式電站與負(fù)載的合并運(yùn)行情況
5. 可設(shè)置不同容量大小的風(fēng)機(jī)，模擬風(fēng)力發(fā)電功率
6. 根據(jù)模擬時(shí)段內(nèi)的氣溫?cái)?shù)據(jù)，判斷當(dāng)日是否存在制冷制熱需求，并根據(jù)當(dāng)日的冷熱程度模擬制冷制熱能耗情況。
7. 模擬淺層地?zé)釗Q熱能力與埋管面積的關(guān)系；同時(shí)學(xué)生根據(jù)模擬數(shù)據(jù)需要，設(shè)置生物質(zhì)能建設(shè)所需面具，以滿足模擬建筑制冷制熱能耗需求；
8. 學(xué)習(xí)生物質(zhì)發(fā)電過程中，通過生物質(zhì)能電站的一系列參數(shù)，強(qiáng)化學(xué)生對于生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化公式學(xué)習(xí)。（最大生物質(zhì)電站功率=年供應(yīng)量*1000*平均能源折算系數(shù)*谷草比系數(shù)*殘余物能源利用可獲得系數(shù)/ 3600/365/24）
9. 模擬白天時(shí)段，光伏發(fā)電設(shè)施每小時(shí)發(fā)電數(shù)據(jù)，體現(xiàn)出白天每小時(shí)光伏發(fā)電量隨光照強(qiáng)度變化、夜晚光伏沒有發(fā)電的量的特點(diǎn)；
10. 根據(jù)逆變器、光伏組件的價(jià)格，風(fēng)機(jī)機(jī)組價(jià)格，地?zé)犭娬緝r(jià)格，生物質(zhì)電站價(jià)格對所設(shè)計(jì)的多能互補(bǔ)方案的建設(shè)總成本自動(dòng)統(tǒng)計(jì)
11. 在初始化并部署完成后，展示整個(gè)區(qū)域能源狀態(tài)，并根據(jù)預(yù)設(shè)值進(jìn)行計(jì)算和輸出，根據(jù)輸出結(jié)果形成各類報(bào)表。包括總數(shù)據(jù)和日數(shù)據(jù)；
12. 能源數(shù)據(jù)報(bào)表中，通過模擬時(shí)間過程，以及設(shè)計(jì)好的方案，可以顯示各種能源的產(chǎn)能情況，包括：總產(chǎn)能、光伏發(fā)電量、風(fēng)力發(fā)電量、淺層地?zé)崮芰�、生物質(zhì)能發(fā)電量以及外部電力輸入等。
13. 根據(jù)用能模塊預(yù)設(shè)的用能參數(shù)，模擬計(jì)算出用能情況實(shí)時(shí)曲線與各類產(chǎn)能設(shè)施的產(chǎn)能占比，并同步圖表顯示，包括總能耗、一般能耗、制冷制熱能耗等，有助于學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)能源的設(shè)計(jì)配比。
14. 命名：學(xué)生可自行對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行命名或重命名
15. 刪除：教師或?qū)W生可刪除方案
七、其他
光伏陣列間距計(jì)算器：可通過計(jì)算器自動(dòng)計(jì)算出最佳傾角下的方陣最佳間距。涵蓋了全國32個(gè)城市�？刹樵兊臄�(shù)據(jù)有：經(jīng)緯度、不同光伏陣列傾角下的日平均輻射、年度總太陽輻射等。同時(shí)根據(jù)選擇的組件尺寸，根據(jù)傾角自動(dòng)計(jì)算出方陣最佳間距。
2.13 新能源教學(xué)系統(tǒng)仿真軟件
一、多媒體教學(xué)軟件概述
1、通過該軟件可以系統(tǒng)性學(xué)習(xí)太陽能光伏硅材料、電池片、光伏組件、光伏組件附屬材料、光伏應(yīng)用產(chǎn)品等全部系列光伏知識(shí)內(nèi)容。
2、配備文字與動(dòng)畫展示并介紹從原材料至成品包括中間環(huán)節(jié)加工工藝等與使用方法。
3、多媒體系統(tǒng)自帶語音講解，圖、文、聲并茂展示講解、與系統(tǒng)所述文字同步播放，幫助教師對光伏發(fā)電課程教案的快速編寫，提高學(xué)生對新能源專業(yè)知識(shí)快速掌握和快速學(xué)習(xí)。
4、多媒體軟件組成
(1)太陽能光伏硅材料講解與展示系統(tǒng)
主要功能
1、可以展示各種太陽能光伏電池使用的硅材料實(shí)物；
2、配備文字與動(dòng)畫展示各種材料的生產(chǎn)工藝與使用方法
3、目錄（約11課時(shí)）
² 光伏硅產(chǎn)品基本情況介紹
² 硅單質(zhì)性質(zhì)：包括硅的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、硅的分類與應(yīng)用
² 硅化合物性質(zhì)：包括二氧化硅、一氧化硅、硅的鹵化物、三氯氫硅、硅烷等
² 硅的生長原理及定型
² 硅的提純方法：包括化學(xué)提純與物理提純方法
² 多晶硅的制備及其缺陷和雜質(zhì)：包括冶金硅級制備、高純多晶硅制備、鑄造多晶硅制備
² 單晶硅的制備及其缺陷和雜質(zhì)：包括單晶硅生長、單晶硅的雜質(zhì)與缺陷
² 單晶硅與多晶硅加工方法
² 硅薄膜材料：包括非晶硅薄膜材料、多晶硅薄膜材料
² 硅材料的測試與分析方法：包括導(dǎo)電型號(hào)測量、電阻率測量、少子壽命測量、霍爾系數(shù)的測定、遷移率的測量、化學(xué)性能分析、晶體結(jié)構(gòu)分析等
² 硅材料測試與分析依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（GB標(biāo)準(zhǔn)、UL標(biāo)準(zhǔn)、IEC標(biāo)準(zhǔn)、SEMI標(biāo)準(zhǔn)）
(2)太陽能光伏電池片講解與展示系統(tǒng)
主要功能
1、可以展示各種太陽能光伏電池片；
2、配備文字與動(dòng)畫展示各種電池片的生產(chǎn)工藝與使用方法
3、目錄（約9課時(shí)）
1) 太陽能電池片基本情況介紹
2) 太陽能電池片基本結(jié)構(gòu)分析
3) 太陽能電池片分類
4) 晶體硅太陽能電池片生產(chǎn)工藝：包括生產(chǎn)方法與生產(chǎn)設(shè)備介紹
5) 晶體硅太陽能電池片生產(chǎn)主要原材料
6) 太陽能電池片測試技術(shù)與方法：包括測試方法與測試設(shè)備介紹
7) 太陽能電池片測試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
(3)太陽能光伏組件講解與展示系統(tǒng)
1、可以展示各種太陽能光伏光伏組件；
2、配備文字與動(dòng)畫展示各種光伏組件的生產(chǎn)工藝與使用方法
3、目錄（約10課時(shí)）
² 太陽能電池組件基本介紹
² 太陽能電池組件的分類及各種組件的優(yōu)缺點(diǎn)
² 太陽能電池組件的生產(chǎn)工藝介紹及相關(guān)設(shè)備
² 太陽電池組件的評定標(biāo)準(zhǔn)
² 太陽能電池組件的測試方法與測試設(shè)備
² 太陽能電池組件的發(fā)展方向
(4)太陽能光伏組件附屬材料講解與展示系統(tǒng)
主要功能
1、可以展示各種太陽能光伏光伏組件附屬材料；
2、配備文字與動(dòng)畫展示各種光伏組件附屬材料的生產(chǎn)工藝與使用方法
3、目錄（約7課時(shí)）
² 太陽能組件附屬設(shè)施情況介紹
² 太陽能組件對鋼化玻璃的具體要求
² 太陽能組件對支架鋁型材的具體要求
² 太陽能組件對EVA封膠的具體要求
² 太陽能組件對TPT背板的具體要求
² 太陽能組件附屬設(shè)施檢測方法
² 太陽能組件附屬設(shè)施測試標(biāo)準(zhǔn)
* 二、展示與講解內(nèi)容目錄（圖、文、聲并茂）：
2.1 太陽能光伏應(yīng)用產(chǎn)品講解與展示系統(tǒng)（約5課時(shí)）
2.1.1 太陽能發(fā)電系統(tǒng)：
2.1.2 家用太陽能發(fā)電機(jī)直流系統(tǒng)多媒體電視機(jī)
2.1.3 太陽能便攜電源：
2.1.4 太陽能殺蟲燈
2.1.5 太陽能警示燈
2.1.6 太陽能野營燈
2.2 太陽能光伏發(fā)電基本原理
2.3 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)組成部分介紹
2.4 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
2.5 太陽能光伏電站施工建設(shè)方法
2.5.1、項(xiàng)目前期考察
2.5.2、項(xiàng)目建設(shè)前期資料及批復(fù)文件
第一階段：可研階段
第二階段：獲得省級/市級相關(guān)部門的批復(fù)文件
第三階段：獲得開工許可
2.5.3、項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì)
2.5.4、項(xiàng)目實(shí)施建設(shè)
2.5.5、帶電前的必備條件
2.6太陽能光伏并網(wǎng)電站介紹
2.6.1、光伏并網(wǎng)電站簡要描述
2.6.2、光伏并網(wǎng)電站設(shè)備組成
2.6.2、光伏并網(wǎng)電站設(shè)備功能
2.7 家用型太陽能電站建設(shè)方案
2.7.1、項(xiàng)目概述
2.7.2、方案設(shè)計(jì) （附詳細(xì)方案設(shè)計(jì)）
（一）用戶負(fù)載信息
（二）系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
（三）效益計(jì)算：
2.8 逆變器基本原理介紹
2.9 控制器基本原理介紹
主要作用：
在小型光伏系統(tǒng)中，用來保護(hù)蓄電池；在大中型系統(tǒng)中，起平衡光伏系統(tǒng)能量、保護(hù)蓄電池及整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行等；
光伏控制器應(yīng)具有以下功能：
①防止蓄電池過充電和過放電，延長蓄電池壽命；
②防 止太陽能電池板或電池方陣、蓄電池極性接反；
③防止負(fù)載、控制器、逆變器和其他設(shè)備內(nèi) 部短路；
④具有防雷擊引起的擊穿保護(hù)；
⑤具有溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?/span>
⑥顯示光伏發(fā)電系統(tǒng)的 各種工作狀態(tài)，包括：蓄電池（組）電壓、負(fù)載狀態(tài)、電池方陣工作狀態(tài)、輔助電源狀態(tài)、 環(huán)境溫度狀態(tài)、故障報(bào)警等。
Ø 光伏控制器按電路方式的不同，可分為并聯(lián)型、串聯(lián)型、脈寬調(diào)制型、多路控制型等；
Ø 按組件輸入功率分：小功率型、 中功率型、大功率型及專用控制器（如草坪燈控制器）等；
光伏控制器性能特點(diǎn)：
1.小功率光伏控制器
Ø 控制器的主要開關(guān)器件；
Ø 運(yùn)用脈沖寬度調(diào)制（PWM)控制技術(shù)；
Ø 具有單路、雙路負(fù)載輸出和多種工作模式；
Ø 具有多種保護(hù)功能；
Ø 系統(tǒng)工作狀況、蓄電池的剩余電量等的變化；
Ø 具有溫度補(bǔ)償功能
2、中功率光伏控制器
Ø 負(fù)載電流大于15A的控制器為中功率控制器。
Ø 系統(tǒng)狀態(tài)顯示；
Ø 可編程設(shè)定負(fù)載的控制方式；
Ø 多種保護(hù)功能；
Ø 浮充電壓的溫度補(bǔ)償功能；
Ø 具有快速充電功能；
Ø 普通充放電工作模式、光控開/關(guān)、光控開/時(shí)控關(guān)工作模式
3、大功率光伏控制器
Ø 大功率光伏控制器采用微電腦芯片控制系統(tǒng)，控制功能更強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜過程控制。
光伏控制器主要技術(shù)參數(shù)：
系統(tǒng)電壓、最大充電電流、太陽電池方陣輸入路數(shù)、電路自身損耗、充滿斷開或過壓關(guān)斷電壓（HVD) 、欠壓斷開或欠壓關(guān)斷電壓（LVD)、蓄電池充電浮充電壓、溫度補(bǔ)償、使用或工作環(huán)境溫度范圍、其他保護(hù)功能
控制器的額定負(fù)載電流：
即控制器輸出到直流負(fù)載或逆變器的直流輸出電流。該數(shù)據(jù)要滿足負(fù)載或逆變器的 輸入要求。
2.14、負(fù)載單元
（1）直流負(fù)載五組。（感性負(fù)載3組，阻性負(fù)載2組）
1）感性負(fù)載有：直流風(fēng)扇、直流電機(jī)、蜂鳴器
2）阻性負(fù)載有：交通燈、LED燈
（2）AC220V交流負(fù)載四組。（感性負(fù)載1組，阻性負(fù)載3組）
1）感性負(fù)載有：220V直流風(fēng)扇
2）阻性負(fù)載：220V交通燈.220V 3WLED燈、220V28WLED燈
（3）可調(diào)穩(wěn)壓電源（0-30V，0-2A）。
（4）可調(diào)電阻箱技術(shù)參數(shù)如下：
1）阻值范圍：10歐-99.99K
2）誤差范圍：±1%
（5）USB接口電壓輸出：可為電子設(shè)備提供5V直流穩(wěn)壓電源。
三、可完成的實(shí)驗(yàn)課目及內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)一 光伏智能控制原理實(shí)驗(yàn)
1-1、控制器充、放電保護(hù)實(shí)驗(yàn)
1-2、運(yùn)行過程蓄電池電壓、電流測量實(shí)驗(yàn)
1-3、蓄電池電量估測實(shí)驗(yàn)
1-4、控制器環(huán)境溫度測量實(shí)驗(yàn)
1-5、控制器光控-時(shí)控輸出實(shí)驗(yàn)
1-6、光伏發(fā)電對儲(chǔ)能電池充電實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二 離、并網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)
2-1、逆變器的工作原理分析實(shí)驗(yàn)；
2-2、輸出電壓、電流測試實(shí)驗(yàn)；
2-3、最大輸出功率的估算實(shí)驗(yàn)；
2-4、過載或短路保護(hù)演示實(shí)驗(yàn)；
2-5、輸入電壓防反接演示實(shí)驗(yàn)；
2-6、輸入電壓范圍測試實(shí)驗(yàn)；
2-7、轉(zhuǎn)換效率計(jì)算實(shí)驗(yàn)；
2-8、光伏儲(chǔ)能發(fā)電原理實(shí)驗(yàn)
2-9、分布式同步并網(wǎng)發(fā)電原理實(shí)驗(yàn)
四、基本配置清單
|
序號(hào) |
名 稱 |
型 號(hào) |
數(shù)量 |
單位 |
|
1 |
光伏儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng) |
SB-FG1000 |
1 |
臺(tái) |
|
2 |
250W太陽能電池板 |
ZM250 |
4 |
塊 |
|
3 |
MPPT光伏智能控制器 |
SW48 |
1 |
臺(tái) |
|
4 |
離網(wǎng)逆變器（正弦波） |
2000VA |
1 |
臺(tái) |
|
5 |
并網(wǎng)逆變器 |
1000W |
1 |
臺(tái) |
|
6 |
儲(chǔ)能蓄電池（膠體）100Ah |
|
4 |
只 |
|
7 |
固定式1000W方陣支架 |
|
1 |
套 |
|
8 |
蓄電池柜 |
|
1 |
套 |
|
9 |
電線、電纜 |
|
1 |
套 |
|
10 |
工控觸摸一體機(jī) |
13寸 |
1 |
臺(tái) |
|
11 |
監(jiān)控軟件（上位機(jī)） |
隨機(jī) |
1 |
套 |
|
12 |
機(jī)柜 750*650*1800mm |
|
2 |
臺(tái) |
|
13 |
使用手冊 |
|
1 |
本 |
|
風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)設(shè)備,風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)室 |
