專利名稱：光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，屬于教學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前尚未有光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的報(bào)導(dǎo)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的是一種光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)面向新能源產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，適用于高技能人才創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，引領(lǐng)高校相關(guān)專業(yè)教學(xué)改革。本發(fā)明的技術(shù)解決方案其結(jié)構(gòu)包括光源模擬跟蹤裝置、光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)、 能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，其中光源模擬跟蹤裝置中的雙軸太陽能跟蹤裝置的信號(hào)輸出/輸入端與光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)中的PLC的第一信號(hào)輸入/ 輸出端對應(yīng)相接，光源模擬跟蹤裝置中的模擬晨日光源板、模擬午日光源板、模擬夕日光源板的信號(hào)輸出端與PLC的第一信號(hào)輸入端相接；光源模擬跟蹤裝置中的模擬追日跟蹤傳感器的信號(hào)輸出端與PLC的第二信號(hào)輸入端相接；光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)中的端子棒串接，光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)中的母線單元串接，光源模擬跟蹤裝置中的太陽能電池板的信號(hào)輸出端與能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)中的直流風(fēng)扇、光伏直流電源的信號(hào)輸入端相接；離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)中的交流互感器的信號(hào)輸出端與監(jiān)控系統(tǒng)中的第一交流負(fù)載的信號(hào)輸入端相接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)通過光源模擬跟蹤裝置及控制系統(tǒng)控制模擬太陽光源(晨日太陽、 午日太陽、夕日太陽)的運(yùn)行軌跡以及太陽光的入射角度，使得太陽能電池板始終正對著模擬太陽光源，用戶能夠深入了解太陽能電池板容量和蓄電池容量的選擇和設(shè)計(jì)。能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)具有溫度檢測，充、放電檢測和保護(hù)、用戶能夠進(jìn)行太陽能電池板的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)實(shí)驗(yàn)，從而深刻理解光伏電池的輸出特性。通過離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)，用戶能夠深入理解SPWM的工作原理、SPWM波的占空比、死區(qū)寄存器的設(shè)置、PID的控制算法， 并掌握逆變輸出質(zhì)量的分析和調(diào)整。該系統(tǒng)面向新能源產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要， 能展示高技能人才培養(yǎng)的特點(diǎn)，重點(diǎn)培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，是高校新能源專業(yè)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的平臺(tái)。
附圖1是光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的1是模擬晨日光源、2是模擬午日光源、3是模擬夕日光源、4是模擬追日跟蹤傳感器、5是雙軸太陽能跟蹤裝置、6是太陽能電池板、7是支架、8是第一 LCD人機(jī)對話模
5塊、9是A通訊模塊、10是第二 CPU模塊、11是控制主電路模塊、12是A直流電壓采集模塊、 13是直流電流采集模塊、14是溫度采集模塊、15是第一 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、16是A繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、17是直流風(fēng)扇、18是第二 IXD人機(jī)對話模塊、19是B通訊模塊、20是第三CPU模塊、 21是逆變主電路對話模塊、22是B直流電壓采集模塊、23是交流電流采集模塊、M交流電壓采集模塊、25是第二 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、沈是B繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、27是頻率采集模塊。
具體實(shí)施例方式對照附圖1，其結(jié)構(gòu)包括光源模擬跟蹤裝置、光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，其中光源模擬跟蹤裝置中的雙軸太陽能跟蹤裝置5的信號(hào)輸出/輸入端與光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)中的PLC的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，光源模擬跟蹤裝置中的模擬晨日光源板1、模擬午日光源板2、模擬夕日光源板3的信號(hào)輸出端與PLC的第一信號(hào)輸入端相接；光源模擬跟蹤裝置中的模擬追日跟蹤傳感器4 的信號(hào)輸出端與PLC的第二信號(hào)輸入端相接；光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)中的端子棒串接，光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)中的母線單元串接，光源模擬跟蹤裝置中的太陽能電池板6 的信號(hào)輸出端與能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)中的直流風(fēng)扇、光伏直流電源的信號(hào)輸入端相接； 離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)中的交流互感器的信號(hào)輸出端與監(jiān)控系統(tǒng)中的第一交流負(fù)載的信號(hào)輸入端相接。太陽能電池6板隨著跟蹤系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤太陽光，將發(fā)出的電能提供給直流負(fù)載和蓄電池保存。逆變器將太陽能電池板提供的電能和蓄電池保存的電能逆變成交流電，提供給交流負(fù)載。監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作過程，打印各部分的數(shù)據(jù)報(bào)表。所述的光源模擬跟蹤裝置的結(jié)構(gòu)包括4塊太陽能電池板6、3盞300W金鹵燈、模擬追日跟蹤傳感器4、雙軸太陽能跟蹤裝置5、直流電動(dòng)機(jī)、模擬晨日光源板1、模擬午日光源板2、模擬夕日光源板3、減速箱，其中雙軸太陽能跟蹤裝置固定于支架7的低端立柱上，太陽能電池板6固定在雙軸太陽能跟蹤裝置5的支承臂上，模擬追日跟蹤傳感器4安裝在4 塊太陽能電池板6的中心。3盞300W金鹵燈固定在支架的高端，呈弧形分布在太陽能電池板6組件的上方，分別模擬晨日陽光、午日陽光及夕日陽光。3盞300W金鹵燈模擬太陽光的運(yùn)動(dòng)軌跡，模擬追日跟蹤傳感器4獲取模擬太陽光的運(yùn)動(dòng)軌跡和位置信息，PLC根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡和位置信息控制由直流電動(dòng)機(jī)組成的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得太陽能電池板6正對著模擬太陽。所述的太陽能電池板6組件由P型半導(dǎo)體硅片和N型半導(dǎo)體硅片組成的PN結(jié)構(gòu)成，在光照下，PN結(jié)產(chǎn)生光伏效應(yīng)。所述的模擬追日跟蹤傳感器4其結(jié)構(gòu)由4個(gè)光電傳感器組成兩個(gè)橋電路，模擬追日跟蹤傳感器4正對著太陽光時(shí)，兩個(gè)橋電路無輸出，當(dāng)模擬追日跟蹤傳感器4不正對著太陽光時(shí)，兩個(gè)橋電路有輸出，根據(jù)橋電路輸出信號(hào)給PLC，由PLC控制追日跟蹤機(jī)構(gòu)。PLC控制模擬陽光從幾個(gè)不同的位置照射，PLC根據(jù)追日傳感器的信號(hào)，控制雙軸太陽能跟蹤裝置將太陽能電池板組件旋轉(zhuǎn)至正對模擬陽光的方向。雙軸太陽能跟蹤裝置是由兩組直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)組成，帶動(dòng)太陽能電池板組件實(shí)現(xiàn)水平方向旋轉(zhuǎn)及豎直方向俯仰。所述的光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括A母線單元、A電源組件、按鈕單元、調(diào)試單元、繼電器、PLC (型號(hào)IC200UDR020)、第一 CPU模塊、A端子排，其中母線單元的信號(hào)輸出/輸入端與電源組件的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接A電源組件的第二信號(hào)輸入/ 輸出端與PLC的第二信號(hào)輸出/輸入端對應(yīng)相接，調(diào)試單元的信號(hào)輸入/輸出端與PLC的第三信號(hào)輸出/輸入端對應(yīng)相接，PLC的第四信號(hào)輸出/輸入端與按鈕單元的信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，PLC的第五信號(hào)輸出/輸入端與第一 CPU模塊的信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，PLC的信號(hào)輸出端與繼電器的信號(hào)輸入端相接。由光源模擬跟蹤裝置和光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)組成追日系統(tǒng)，控制燈光來模擬太陽光源(晨日太陽、午日太陽、夕日太陽)的運(yùn)行軌跡以及太陽光的入射角度，太陽能電池板上的模擬追日跟蹤傳感器采集模擬太陽光照度信息及位置信息，控制X和Y方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)， 使太陽能電池板始終正對著模擬太陽光源，以提高太陽能電池的發(fā)電效率。所述的能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括B母線單元、光伏直流單元、A斷路器、 蓄電池直流單元、匯流箱、可調(diào)電阻、B電源組件、第一 LCD人機(jī)界面模塊8、A通信模塊9、第二 CPU模塊10、控制主電流模塊11、A直流電壓采集模塊12、直流電流采集模塊13、溫度采集模塊14、第一 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊15、A繼電器驅(qū)動(dòng)模塊16、B端子排、蓄電池，其中B母線單元的信號(hào)輸出端與A斷路器的信號(hào)輸入端相接，光伏直流單元的輸出端與蓄電池直流單元的第一信號(hào)輸入端相接，A斷路器的信號(hào)輸出端分別與匯流箱、B電源組件的信號(hào)輸入端相接，蓄電池的信號(hào)輸出端分別與可調(diào)電阻的信號(hào)輸入端、蓄電池直流單元的第二的信號(hào)輸入端相接；可調(diào)電阻的信號(hào)輸入/輸出端與蓄電池直流單元的信號(hào)輸出/輸入端對應(yīng)相接； 第一 LCD人機(jī)界面模塊8的第一信號(hào)輸出/輸入端與A直流電壓采集模塊12的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第一 LCD人機(jī)界面模塊8的第二信號(hào)輸出/輸入端與直流電流采集模塊13的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第一 LCD人機(jī)界面模塊8的第三信號(hào)輸出/ 輸入端與溫度采集模塊14的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第一 LCD人機(jī)界面模塊8的第四信號(hào)輸出/輸入端與第一 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊15的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第一 IXD人機(jī)界面模塊8的第五信號(hào)輸出/輸入端與A繼電器驅(qū)動(dòng)模塊16的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；A通信模塊9的第一輸出/輸入端與A直流電壓采集模塊12的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，A通信模塊9的第二信號(hào)輸出/輸入端與直流電流采集模塊13的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，A通信模塊9的第三信號(hào)輸出/輸入端與溫度采集模塊14 的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，A通信模塊9的第四信號(hào)輸出/輸入端與第一 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊15的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，A通信模塊9的第五信號(hào)輸出/輸入端與A 繼電器驅(qū)動(dòng)模塊16的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；第二 CPU模塊10的第一輸出/輸入端與A直流電壓采集模塊12的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 CPU模塊10的第二信號(hào)輸出/輸入端與直流電流采集模塊13的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 CPU 模塊10的第三信號(hào)輸出/輸入端與溫度采集模塊14的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接， 第二 CPU模塊10的第四信號(hào)輸出/輸入端與第一 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊15的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 CPU模塊10的第五信號(hào)輸出/輸入端與A繼電器驅(qū)動(dòng)模塊16的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；控制主電流模塊11的第一輸出/輸入端與A直流電壓采集模塊12的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，控制主電流模塊11的第二信號(hào)輸出/輸入端與直流電流采集模塊13的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，控制主電流模塊11的第三信號(hào)輸出/輸入端與溫度采集模塊14的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，控制主電流模塊11的第四信號(hào)輸出/輸入端與第一 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊15的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，控制主電流模塊11的第五信號(hào)輸出/輸入端與A繼電器驅(qū)動(dòng)模塊16的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；
所述的A直流電壓采集模塊12 (型號(hào)KNWS-DV-Ol)； 所述的溫度采集模塊14 (型號(hào)KNWS-TEMPE-14)； 所述的第一 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊15 (型號(hào)KNWS-IGBT-08)； 所述的直流電流采集模塊13 (型號(hào)KNWS-DI-03)； 所述的A繼電器驅(qū)動(dòng)模塊16 (型KNWS-RELAY-10)； 所述的A通信模塊9 (型號(hào)KNWS-C0M-12)；
能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)的工作過程太陽能電池板6發(fā)出的電量除了提供直流負(fù)載外，將多余的電量給蓄電池。能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)通過檢測電路，檢測太陽能電池板6的電壓和電流，蓄電池的電壓和電流，保證蓄電池正常充放電。 所述的離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括C母線單元、直流單元、B斷路器、交流單元、 交流互感器、變壓器單元、C電源組件、第二 IXD人機(jī)界面模塊18、B通信模塊19、第三CPU 模塊20、逆變主電流模塊21、B直流電壓采集模塊22、交流電流采集模塊23、交流電壓采集模塊24、第二 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊25、B繼電器驅(qū)動(dòng)模塊沈、頻率采集模塊27，其中C母線單元的第一信號(hào)輸出端與B斷路器的信號(hào)輸入端相接，C母線單元的第二信號(hào)輸出端與直流單元的信號(hào)輸入端相接，B斷路器的信號(hào)輸出端分別與變壓器單元、C電源組件的信號(hào)輸入端相接，變壓器單元的第一信號(hào)輸出/輸入端與交流單元的信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，變壓器單元的第二信號(hào)輸入/輸出端與交流互感器的信號(hào)輸出/輸入端與對應(yīng)相接；第二 LCD人機(jī)界面模塊18的第一輸出/輸入端與B直流電壓采集模塊22的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 LCD人機(jī)界面模塊18的第二信號(hào)輸出/輸入端與交流電流采集模塊23的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 LCD人機(jī)界面模塊18的第三信號(hào)輸出/輸入端與交流電壓采集模塊M的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 LCD人機(jī)界面模塊18的第四信號(hào)輸出/輸入端與第二 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊25的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 IXD人機(jī)界面模塊18的第五信號(hào)輸出/輸入端與B繼電器驅(qū)動(dòng)模塊沈的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 LCD人機(jī)界面模塊18的第六信號(hào)輸出/輸入端與頻率采集模塊27第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；B通信模塊19的第一輸出/輸入端與B直流電壓采集模塊22 的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，B通信模塊19的第二信號(hào)輸出/輸入端與交流電流采集模塊23的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，B通信模塊19的第三信號(hào)輸出/輸入端與交流電壓采集模塊M的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，B通信模塊19的第四信號(hào)輸出/輸入端與第二 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊25的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，B通信模塊19的第五信號(hào)輸出/輸入端與B繼電器驅(qū)動(dòng)模塊沈的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；B通信模塊19的第六信號(hào)輸出/輸入端與頻率采集模塊27第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接； 第三CPU模塊20的第一輸出/輸入端與B直流電壓采集模塊22的第三信號(hào)輸入/ 輸出端對應(yīng)相接，第三CPU模塊20的第二信號(hào)輸出/輸入端與交流電流采集模塊23的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第三CPU模塊20的第三信號(hào)輸出/輸入端與交流電壓采集模塊M的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第三CPU模塊20的第四信號(hào)輸出/輸入端與第二 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊25的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第三CPU模塊20的第五信號(hào)輸出/輸入端與B繼電器驅(qū)動(dòng)模塊沈的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；第三CPU模塊20 的第六信號(hào)輸出/輸入端與頻率采集模塊27第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；逆變主電流模塊21的第一輸出/輸入端與B直流電壓采集模塊22的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，逆變主電流模塊21的第二信號(hào)輸出/輸入端與交流電流采集模塊23的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，逆變主電流模塊21的第三信號(hào)輸出/輸入端與交流電壓采集模塊 M的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，逆變主電流模塊21的第四信號(hào)輸出/輸入端與第二 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊25的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，逆變主電流模塊21的第五信號(hào)輸出/輸入端與B繼電器驅(qū)動(dòng)模塊沈的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；逆變主電流模塊 21的第六信號(hào)輸出/輸入端與頻率采集模塊27第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接； 所述的逆變主電流模塊21 (型號(hào)KNWS-S0G-26)； 所述的交流電流采集模塊23 (型號(hào)KNWS-AI-04)； 所述的交流電壓采集模塊M (型號(hào)KNWS-AV-02)； 所述的頻率采集模塊27 (型號(hào)KNWS-PL-08)；
離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)是將蓄電池存儲(chǔ)的直流電能通過SPWM逆變轉(zhuǎn)換為交流電，并檢測交流電的幅度、頻率、相位等參數(shù)，確保輸出電能的質(zhì)量。所述的監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由通訊管理機(jī)、顯示器、鍵盤及打印機(jī)等組成，其中通訊管理機(jī)的第一信號(hào)輸出/輸入端與顯示器的信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，通訊管理機(jī)的第二信號(hào)輸入/輸出端與鍵盤及打印機(jī)的輸出/輸入端對應(yīng)相接。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、蓄電池放電功率、蓄電池運(yùn)行狀態(tài)；顯示負(fù)載電壓、負(fù)載電流、負(fù)載功率、負(fù)載狀態(tài)；顯示當(dāng)前溫度、溫度補(bǔ)償系數(shù)等；各種參數(shù)保護(hù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示與處理、詳細(xì)的事故記錄、報(bào)警參數(shù)設(shè)定、對用戶提供權(quán)限管理、密碼登錄等。
權(quán)利要求
1.光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征是包括光源模擬跟蹤裝置、光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)、 能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，其中光源模擬跟蹤裝置中的雙軸太陽能跟蹤裝置的信號(hào)輸出/輸入端與光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)中的PLC的第一信號(hào)輸入/ 輸出端對應(yīng)相接，光源模擬跟蹤裝置中的模擬晨日光源板、模擬午日光源板、模擬夕日光源板的信號(hào)輸出端與PLC的第一信號(hào)輸入端相接；光源模擬跟蹤裝置中的模擬追日跟蹤傳感器的信號(hào)輸出端與PLC的第二信號(hào)輸入端相接；光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)中的端子棒串接，光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)中的母線單元串接，光源模擬跟蹤裝置中的太陽能電池板的信號(hào)輸出端與能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)中的直流風(fēng)扇、光伏直流電源的信號(hào)輸入端相接；離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)中的交流互感器的信號(hào)輸出端與監(jiān)控系統(tǒng)中的第一交流負(fù)載的信號(hào)輸入端相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征是光源模擬跟蹤裝置的結(jié)構(gòu)包括4塊太陽能電池板、3盞300W金鹵燈、模擬追日跟蹤傳感器、雙軸太陽能跟蹤裝置、直流電動(dòng)機(jī)、模擬晨日光源板、模擬午日光源板、模擬夕日光源板，其中雙軸太陽能跟蹤裝置固定于支架的低端立柱上，太陽能電池板固定在雙軸太陽能跟蹤裝置的支承臂上，模擬追日跟蹤傳感器安裝在4塊太陽能電池板的中心；3盞300W金鹵燈固定在支架的高端，并呈弧形分布在太陽能電池板組件的上方，分別模擬晨日陽光、午日陽光及夕日陽光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征是光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括A母線單元、A電源組件、按鈕單元、調(diào)試單元、繼電器、PLC、第一 CPU模塊、A端子排，其中母線單元的信號(hào)輸出/輸入端與A電源組件的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，A 電源組件的第二信號(hào)輸入/輸出端與PLC的第二信號(hào)輸出/輸入端對應(yīng)相接，調(diào)試單元的信號(hào)輸入/輸出端與PLC的第三信號(hào)輸出/輸入端對應(yīng)相接，PLC的第四信號(hào)輸出/輸入端與按鈕單元的信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，PLC的第五信號(hào)輸出/輸入端與第一 CPU模塊的信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，PLC的信號(hào)輸出端與繼電器的信號(hào)輸入端相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征是能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括B母線單元、光伏直流單元、A斷路器、蓄電池直流單元、匯流箱、可調(diào)電阻、B電源組件、第一 IXD人機(jī)界面模塊、A通信模塊、第二 CPU模塊、控制主電流模塊、A直流電壓采集模塊、直流電流采集模塊、溫度采集模塊、第一 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、A繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、B端子排、蓄電池，其中B母線單元的信號(hào)輸出端與A斷路器的信號(hào)輸入端相接，光伏直流單元的輸出端與蓄電池直流單元的第一信號(hào)輸入端相接，A斷路器的信號(hào)輸出端分別與匯流箱、 B電源組件的信號(hào)輸入端相接，蓄電池的信號(hào)輸出端分別與可調(diào)電阻的信號(hào)輸入端、蓄電池直流單元的第二的信號(hào)輸入端相接；可調(diào)電阻的信號(hào)輸入/輸出端與蓄電池直流單元的信號(hào)輸出/輸入端對應(yīng)相接；第一 LCD人機(jī)界面模塊的第一信號(hào)輸出/輸入端與A直流電壓采集模塊的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第一 LCD人機(jī)界面模塊的第二信號(hào)輸出/ 輸入端與直流電流采集模塊的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第一 LCD人機(jī)界面模塊的第三信號(hào)輸出/輸入端與溫度采集模塊的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第一 LCD人機(jī)界面模塊的第四信號(hào)輸出/輸入端與第一 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第一 LCD人機(jī)界面模塊的第五信號(hào)輸出/輸入端與A繼電器驅(qū)動(dòng)模塊的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；A通信模塊的第一輸出/輸入端與直流電壓采集模塊的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，A通信模塊的第二信號(hào)輸出/輸入端與直流電流采集模塊的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，A通信模塊的第三信號(hào)輸出/輸入端與溫度采集模塊的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，A通信模塊的第四信號(hào)輸出/輸入端與第一 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊的第二信號(hào)輸入/ 輸出端對應(yīng)相接，A通信模塊的第五信號(hào)輸出/輸入端與A繼電器驅(qū)動(dòng)模塊的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；第二 CPU模塊的第一輸出/輸入端與A直流電壓采集模塊的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 CPU模塊的第二信號(hào)輸出/輸入端與直流電流采集模塊的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 CPU模塊的第三信號(hào)輸出/輸入端與溫度采集模塊的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 CPU模塊的第四信號(hào)輸出/輸入端與第一 IGBT 驅(qū)動(dòng)模塊的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 CPU模塊的第五信號(hào)輸出/輸入端與A 繼電器驅(qū)動(dòng)模塊的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；控制主電流模塊的第一輸出/輸入端與A直流電壓采集模塊的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，控制主電流模塊的第二信號(hào)輸出/輸入端與直流電流采集模塊的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，控制主電流模塊的第三信號(hào)輸出/輸入端與溫度采集模塊的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，控制主電流模塊的第四信號(hào)輸出/輸入端與第一 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，控制主電流模塊的第五信號(hào)輸出/輸入端與A繼電器驅(qū)動(dòng)模塊的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征是離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括C母線單元、直流單元、B斷路器、交流單元、交流互感器、變壓器單元、C電源組件、第二 LCD人機(jī)界面模塊、B通信模塊、第三CPU模塊、逆變主電流模塊、B直流電壓采集模塊、 交流電流采集模塊、交流電壓采集模塊、第二 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、B繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、頻率采集模塊，其中C母線單元的第一信號(hào)輸出端與B斷路器的信號(hào)輸入端相接，C母線單元的第二信號(hào)輸出端與直流單元的信號(hào)輸入端相接，B斷路器的第一信號(hào)輸出端與變壓器單元的信號(hào)輸入端相接，B斷路器的第二信號(hào)輸出端與C電源組件的信號(hào)輸入端相接，變壓器單元的第一信號(hào)輸出/輸入端與交流單元的信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，變壓器單元的第二信號(hào)輸入/輸出端與交流互感器的信號(hào)輸出/輸入端與對應(yīng)相接；第二 LCD人機(jī)界面模塊的第一輸出/輸入端與B直流電壓采集模塊的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 LCD人機(jī)界面模塊的第二信號(hào)輸出/輸入端與交流電流采集模塊的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 LCD人機(jī)界面模塊的第三信號(hào)輸出/輸入端與交流電壓采集模塊的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 IXD人機(jī)界面模塊的第四信號(hào)輸出/輸入端與第二 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 LCD人機(jī)界面模塊的第五信號(hào)輸出/輸入端與 B繼電器驅(qū)動(dòng)模塊的第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第二 LCD人機(jī)界面模塊的第六信號(hào)輸出/輸入端與頻率采集模塊第一信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；B通信模塊的第一輸出/ 輸入端與B直流電壓采集模塊的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，B通信模塊的第二信號(hào)輸出/輸入端與交流電流采集模塊的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，B通信模塊的第三信號(hào)輸出/輸入端與交流電壓采集模塊的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，B通信模塊的第四信號(hào)輸出/輸入端與第二 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，B通信模塊的第五信號(hào)輸出/輸入端與B繼電器驅(qū)動(dòng)模塊的第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；B 通信模塊的第六信號(hào)輸出/輸入端與頻率采集模塊第二信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；第三CPU模塊的第一輸出/輸入端與B直流電壓采集模塊的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接， 第三CPU模塊的第二信號(hào)輸出/輸入端與交流電流采集模塊的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第三CPU模塊的第三信號(hào)輸出/輸入端與交流電壓采集模塊的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第三CPU模塊的第四信號(hào)輸出/輸入端與第二 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，第三CPU模塊的第五信號(hào)輸出/輸入端與B繼電器驅(qū)動(dòng)模塊的第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；第三CPU模塊的第六信號(hào)輸出/輸入端與頻率采集模塊第三信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；逆變主電流模塊的第一輸出/輸入端與B直流電壓采集模塊的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，逆變主電流模塊的第二信號(hào)輸出/輸入端與交流電流采集模塊的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，逆變主電流模塊的第三信號(hào)輸出/輸入端與交流電壓采集模塊的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，逆變主電流模塊的第四信號(hào)輸出/ 輸入端與第二 IGBT驅(qū)動(dòng)模塊的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，逆變主電流模塊的第五信號(hào)輸出/輸入端與B繼電器驅(qū)動(dòng)模塊的第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接；逆變主電流模塊的第六信號(hào)輸出/輸入端與頻率采集模塊第四信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征是監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由通訊管理機(jī)、顯示器、鍵盤及打印機(jī)等組成，其中通訊管理機(jī)的第一信號(hào)輸出/輸入端與顯示器的信號(hào)輸入/輸出端對應(yīng)相接，通訊管理機(jī)的第二信號(hào)輸入/輸出端與鍵盤及打印機(jī)的輸出/輸入端對應(yīng)相接。
全文摘要
本發(fā)明是光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征是包括光源模擬跟蹤裝置、光源模擬跟蹤控制系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換控制存儲(chǔ)系統(tǒng)、離網(wǎng)逆變負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)太陽能電池板隨著跟蹤系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤太陽光，將發(fā)出的電能提供給直流負(fù)載和蓄電池保存。逆變器將太陽能電池板提供的電能和蓄電池保存的電能逆變成交流電，提供給交流負(fù)載。監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作過程，打印各部分的數(shù)據(jù)報(bào)表。該系統(tǒng)面向新能源產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，能展示高技能人才培養(yǎng)的特點(diǎn)，重點(diǎn)培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,是高校新能源專業(yè)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的平臺(tái)。
文檔編號(hào)G09B23/18GK102157099SQ201110089019
公開日2011年8月17日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者劉恒, 周喜章, 夏慶觀, 張衡儀, 戴寧, 涂月虹, 蔡婭 申請人:南京康尼科技實(shí)業(yè)有限公司