--SWP02 光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(ARM)

一、設(shè)備構(gòu)成
--SWP02光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要采用光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載系統(tǒng)、儲(chǔ)能與監(jiān)控系統(tǒng)四個(gè)部分構(gòu)成。

1、設(shè)備尺寸：光伏供電裝置1610×1010×1550mm
實(shí)驗(yàn)儲(chǔ)物儲(chǔ)物柜1000×1000×2000mm
2、場(chǎng)地面積：12平方米
二、各單元簡(jiǎn)介
1、 光伏供電裝置
（1）、光伏供電裝置的構(gòu)成
光伏供電裝置主要采用光伏電池結(jié)合套件、投射燈、光線傳感器、光線傳感器控制盒、水平方向和俯仰方向動(dòng)作機(jī)構(gòu)、擺桿、擺桿減慢速度箱、擺桿支撐架、一相交流ACAC電機(jī)、電容器、直線DC電機(jī)、接近開(kāi)關(guān)、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、底座支撐架等設(shè)備與器件構(gòu)成，如下圖所示。

圖2 光伏供電裝置
4塊光伏電池結(jié)合套件并聯(lián)構(gòu)成光伏電池方陣，光線傳感器裝配在光伏電池方陣中央。2盞300W的投射燈裝配在擺桿支撐架上，擺桿底端與減慢速度箱輸出端連接，減慢速度箱寫(xiě)入端連接一相交流ACAC電機(jī)。電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)過(guò)減慢速度箱驅(qū)動(dòng)擺桿作圓周擺動(dòng)。擺桿底端與底座支撐架連接部分裝配了接近開(kāi)關(guān)和微動(dòng)開(kāi)關(guān)，用來(lái)擺桿位置的限位和保護(hù)。水平和俯仰方向動(dòng)作機(jī)構(gòu)由水平動(dòng)作減慢速度箱、俯仰動(dòng)作減慢速度箱、直線DC電機(jī)、接近開(kāi)關(guān)和微動(dòng)開(kāi)關(guān)構(gòu)成。直線DC電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，水平動(dòng)作減慢速度箱驅(qū)動(dòng)光伏電池方陣作向東方向或向西方向的水平位移、俯仰動(dòng)作減慢速度箱驅(qū)動(dòng)光伏電池方陣作向北方向或向南方向的俯仰位移，接近開(kāi)關(guān)和微動(dòng)開(kāi)關(guān)用來(lái)光伏電池方陣位置的限位和保護(hù)。
2、光伏供電系統(tǒng)
(1)、光伏供電系統(tǒng)的構(gòu)成
光伏供電系統(tǒng)主要采用光伏電源控制單元、光伏輸出顯露單元、觸摸屏、光伏供電控制單元、ARM控制單元、連接口單元、西門(mén)子S7-200plc、繼電器組、接線排、蓄電池組、可調(diào)電阻、斷路器、12V開(kāi)關(guān)電源、網(wǎng)孔架等構(gòu)成。
（2）、控制方法
光伏電源控制單元主要采用斷路器、+24V開(kāi)關(guān)電源、AC220V電源插頭座、指示燈、接線端子等構(gòu)成。
光伏輸出顯露單元主要采用直線DC電流（A）表、直線DC電壓（V）表、接線端子等構(gòu)成。
光伏供電控制單元主要采用選用開(kāi)關(guān)、急停按鈕、帶燈按鈕、接線端子等構(gòu)成。
（3）、ARM控制單元和連接口單元
蓄電池的充電過(guò)程及充電保護(hù)由ARM控制單元、連接口單元及程序完成，蓄電池的放電保護(hù)由ARM控制單元、連接口單元及繼電器完成，當(dāng)蓄電池放電電壓（V）低于規(guī)定值，ARM控制單元輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器作業(yè)，繼電器常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷蓄電池的放電線路。
（4）、蓄電池組
蓄電池組選用4節(jié)閥控密封式鉛酸蓄電池
3、逆變與負(fù)載系統(tǒng)
（1）、逆變與負(fù)載系統(tǒng)的構(gòu)成
逆變與負(fù)載系統(tǒng)主要采用逆變電源控制單元、逆變輸出顯露單元、逆變器、逆變器功能數(shù)值檢驗(yàn)測(cè)試模型塊、變頻器、三相交流ACAC電機(jī)、發(fā)光管舞臺(tái)燈光模型塊、警示燈、接線排、斷路器、網(wǎng)孔架等構(gòu)成。
①逆變電源控制單元
逆變電源控制單元主要采用斷路器、+24V開(kāi)關(guān)電源、AC220V電源插頭座、指示燈、接線端子等構(gòu)成。
②逆變輸出顯露單元
逆變輸出顯露單元主要采用交流ACAC電流（A）表、交流ACAC電壓（V）表、接線端子等構(gòu)成。
（2）、逆變器
逆變器是將低壓直線DC電源變換成高壓交流ACAC電源的裝置，逆變器的種類(lèi)很多, 各自的具體作業(yè)原理、作業(yè)過(guò)程不盡相同。本實(shí)驗(yàn)裝置使用的逆變器由DC-DC升壓PWM控制芯片單元、驅(qū)動(dòng)+升壓功率（W）MOS管單元、升壓變壓器、SPWM芯片單元、高壓驅(qū)動(dòng)芯片單元、全橋逆變功率（W）MOS管單元、LC濾波器構(gòu)成。
4、監(jiān)控系統(tǒng)
（1）、監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成
監(jiān)控系統(tǒng)主要采用一體機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、接線排、電源插頭座、通信線、微軟實(shí)操系統(tǒng)系統(tǒng)、力控組態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成。
（2）、監(jiān)控系統(tǒng)功能
1）通信
監(jiān)控系統(tǒng)與控制器、PLC、儀表實(shí)行通信。
2）界面
①監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定有主界面，光伏供電系統(tǒng)界面，逆變與負(fù)載系統(tǒng)界面，光伏能量變換界面，分別顯露各自的運(yùn)行狀態(tài)功能數(shù)值。
②光伏供電系統(tǒng)界面設(shè)定相應(yīng)的按鈕，完成光伏電池方陣自動(dòng)跟蹤。
③設(shè)定有光伏發(fā)電收集報(bào)表，記錄光伏輸出電壓（V）、電流（A）；逆變與負(fù)載系統(tǒng)的逆變輸出電壓（V）、電流（A）、功率（W）等數(shù)值并打印數(shù)值報(bào)表。
三、主要實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)的裝配、接線、調(diào)節(jié)測(cè)試和解析：
1）、光伏供電裝置的裝配與接線；
2）、光伏供電系統(tǒng)部分器件的裝配、接線與調(diào)節(jié)測(cè)試；
3）、光伏電池方陣輸出特性測(cè)量試驗(yàn)；
4）、蓄電池組充放電功能數(shù)值的測(cè)量試驗(yàn)；
5）、逆變與負(fù)載系統(tǒng)部分器件的裝配、接線與調(diào)節(jié)測(cè)試；
6）、逆變器相關(guān)功能數(shù)值測(cè)量試驗(yàn)、逆變器輸出功能數(shù)值測(cè)量試驗(yàn)；
7）、逆變器相關(guān)數(shù)值的下載設(shè)定與測(cè)量試驗(yàn)；
8）、相關(guān)電子回路模型塊的焊接；
9）、監(jiān)控系統(tǒng)與各單元的通信；
10）、監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)界面的實(shí)操；
四、 主要技術(shù)功能數(shù)值