新能源发电实验室建设设计方案

/ 58 1 新能源发电实验室建设设计方案 一、 设计方案概述 新能源科学与工程专业是近些年新型的一个高校专业， 主要学习新能源的种类和特点、利用的方式和方法、应用的现状和未来的发展趋势。具体内容涉及太阳能、风能、生物质能、核电能、 氢 能源等等。 本方案的设计主要针对 院物理与机电工程学院教学要求、师资配置、课程设置与人才就业方向等基本情况而提出。 1. 实验室配置主要方向：风能与太阳能 2. 实验设计分组情况设计： 院每个班学生数量在 50 左右，考虑到资金配置情况与实际需求，建议分三组进行实验设备数量选取，每次实验可以满足 1518 位同学同时使用 3. 实验内容包括： 认知性实验 原理性实验 创新性实验 设计性实验 4、实验室功能分配 认知性实验 太阳能光伏发电元器件展示与讲解实验室 原理性实验 太阳能光伏发电系统实验室 光伏系统器件原理实验室 风力发电系统实验室 创新性实验 光伏发电系统创新实验室 设计性实验 智能微电网教学实验室 / 58 2 二、光伏发电基本原理与光伏器件展示与讲解实验室 本实验区的主要作用属于对光伏发电的认识性实习部分，主要针对刚入学的新生或者大一的学生在开始专业课之前对光伏发电的基本情况的实习与实训。 主要目的 光伏发电认识 性实习与实训 针对人群 即将开始上专业课的大一学生或者新生 设备组成 1、 光伏发电元器件展示设备 2、 光伏建筑一体化设计展示平台 建议采购数量 一套 实验室房间要求 面积在 35 平米以上，配备基本 22010A 供电即可 针对课程 1、 新能源概论 2 课时实训 2、 光伏材料与器件 2 课时实训 3、 太阳能电池与组件 2 课时实训 4、 光伏发电系统设计 4 课时实训 1、光伏发电元器件 展示设备 要目的 光伏发电认识性实习 针对人群 即将开始上专业课的大一学生或者新生 本 /专科 设备组成 1. 太阳能光伏硅材料展示柜 2. 太阳能光伏电池片展示柜 3. 太阳能光伏组件展示台 4. 太阳能光伏组件附属材料展示柜 5. 太阳能光伏应用产品展示柜 完成能力 对光伏发电各元器件有认识性的了解，通过其中配备的动画及文字讲解系统能够对各元器件的功能及生产工艺有所了解。 / 58 3 配合课程 1、 电工基础 2、 光伏电池材料制备工艺 3、 光伏逆变技术及应用 4、 新能源发电技术 5、 光伏电池制造工艺 1) 太阳能光伏硅材料展示柜 太阳能光伏材料陈 列柜 主要功能 1、可以展示各种太阳能光伏电池使用的硅材料实物； 2、配备文字与动画展示各种材料的生产工艺与使用方法 技术参数 ： 1、材料：钢制结构，配置有机玻璃隔板； 2、规格尺寸：3、电源及照明系统： 220V 电源，空气电源总开关总成、日光灯总成。 4、配备 10触摸屏，提供文字与动画展示各种硅材料的生产工艺与使用方法 5、操作者可在触摸屏中自主选择材料种类与查看方法。 / 58 4 通过触摸屏展示与讲解（招标时提供现场展示）： 光伏硅产品基本情况介绍 硅单质性质：包括硅的物理性质、化 学性质、硅的分类与应用 硅化合物性质：包括二氧化硅、一氧化硅、硅的卤化物、三氯氢硅、硅烷等 硅的生长原理及定型 硅的提纯方法：包括化学提纯与物理提纯方法 多晶硅的制备及其缺陷和杂质：包括冶金硅级制备、高纯多晶硅制备、铸造多晶硅制备 单晶硅的制备及其缺陷和杂质：包括单晶硅生长、单晶硅的杂质与缺陷 单晶硅与多晶硅加工方法 硅薄膜材料：包括非晶硅薄膜材料、多晶硅薄膜材料 硅材料的测试与分析方法：包括导电型号测量、电阻率测量、少子寿命测量、霍尔系数的测定、迁移率的测量、化学性能分析、晶体结构分析等 硅材料测试与分析 依据标准（ 准、 准、 准、 准） 陈列柜组成： 序号 名称 数量（套） 1 钢制展示柜 1 2 硅粉、硅块、硅锭、硅棒 1 3 硅片（ 68 1 4 展示柜控制单元 1 5 硅材料展示与讲解系统 1 6 讲解教材 1 2) 太阳能光伏电池片展示柜 / 58 5 太阳能光伏电池片陈列柜 主要功能 1、可以展示各种太阳能光伏电池片； 2、配备文字与动画展示各种电池片的生产工艺与使用方法 技术参数 ： 1、材料：钢制结构，配置有机玻璃隔板； 2、规格尺寸：3、电源及照明系统： 220V 电源，空气电源总开关总成、日光灯总成。 4、配备 10触摸屏，提供文字与动画展示各种电池片的生产工艺与使用方法 5、操作者可在触摸屏中自主选择电池片种类与查看方法。 通过触摸屏展示与讲解（招标时提供现场展示）： 太阳能电池片基本情况介绍 太阳能电池片基本结构分析 太阳能电池片分类 晶体硅太阳能电池片生产工艺：包括生产方法与生产设备介绍 晶体硅太阳能电池片生产主要原材料 太阳能电池片测试技术与方法：包括测试方法与测试设备介绍 太阳能电池片测试依据标准 / 58 6 序号 名称 数量 （套） 1 钢制展示柜 1 2 单晶电池片（ 125、 156） 1 3 多晶电池片（ 125、 156） 1 4 薄膜电池片 1 5 染料敏化电池 1 6 展示柜控制单元 1 7 光伏电池片展示与讲解系统 1 3) 太阳能光伏组件展示台 太阳能光伏组件展示陈列台 主要功能 1、可以展示各种太阳能光伏光伏组件； 2、配备文字与动画展示各种光伏组件的生产工艺与使用方法 技术参数 ： 1、材料：钢制结构，配置有机玻璃隔板； 2、规格尺寸：3、电源及照明系统： 220V 电源，空 气电源总开关总成、日光灯总成。 4、配备 10触摸屏，提供文字与动画展示各种光伏组件的生产工艺与使用方法 5、操作者可在触摸屏中自主选择光伏组件种类与查看方法。 / 58 7 通过触摸屏展示与讲解（招标时提供现场展示）： 太阳能电池组件基本介绍 太阳能电池组件的分类及各种组件的优缺点 太阳能电池组件的生产工艺介绍及相关设备 太阳电池组件的评定标准 太阳能电池组件的测试方法与测试设备 太阳能电池组件的发展方向 序号 名称 数量（套） 1 钢制展示支架 1 2 单晶光伏组件（ 20W、 40W、 80W、 150W、260W） 1 3 多晶光伏组件（ 20W、 40W、 80W、 150W、260W） 1 4 薄膜电池组件 1 5 展示柜控制单元 1 6 光伏电池片展示与讲解系统 1 / 58 8 4) 太阳能光伏组件附属材料展示柜 光伏组件附属材料陈列柜 主要功能 1、可以展示各种太阳能光伏光伏组件附属材料； 2、配备文字与动画展示各种光伏组件附属材料的生产工艺与使用方法 技术参数 ： 1、材料：钢制结构，配置有机玻璃隔板； 2、规格尺寸：3、电源及照明系统： 220V 电源，空气电源总开关总成、日光灯总成。 4、配备 10触摸屏，提供文字与动画展示各种光伏组件附属材料的生产工艺与使用方法 5、操作者可在触摸屏中自主选择光伏组件附属材料种类与查看方法。 通过触摸屏展示与讲解（招标时提供现场展示）： 太阳能组件附属设施情况介绍 太阳能组件对钢化玻璃的具体要求 太阳能组件对支架铝型材的具体要求 太阳能组件对 胶的具体要求 / 58 9 太阳能组件对 板的具体要求 太阳能组件附属设施检测方法 太阳能组件附属设施测试标准 序号 名称 数量（套） 1 钢制展示柜 1 2 光伏用钢化玻璃 1 3 光伏用铝型材 1 4 胶 1 5 板 1 6 光伏焊带 1 7 展示柜控制单元 1 8 光伏电池片展示与讲解系统 1 5) 太阳能光伏应用产品展示柜 光伏应用产品陈列柜 / 58 10 主要功能 1、可以展示各种太阳能光伏光伏应用产品； 2、配备文字与动画展示各种光伏应用产品的生产工艺与使用方法 技术参数 ： 1、材料：钢制结构，配置有机玻璃隔板； 2、规格尺寸：3、电源及照明系统： 220V 电源，空气电源总开关总成、日光灯总成。 4、配备 10触摸屏，提供文字与动画展示各种光伏应 用产品的生产工艺与使用方法 5、操作者可在触摸屏中自主选择光伏应用产品种类与查看方法。 通过触摸屏展示与讲解（招标时提供现场展示）： 太阳能光伏发电产品介绍 太阳能光伏发电基本原理 太阳能光伏发电系统组成部分介绍 太阳能光伏发电系统设计方法 太阳能光伏电站施工建设方法 太阳能光伏并网电站介绍 家用型太阳能电站建设方案 逆变器基本原理介绍 控制器基本原理介绍 序号 名称 数量（套） 1 钢制展示柜 1 2 控制器（路灯控制器、 制器） 1 3 逆变器 1 4 光伏用胶体蓄电池 1 5 太阳 能手电筒 1 6 太阳能台灯 1 7 太阳能充电器 1 8 展示柜控制单元 1 9 光伏电池片展示与讲解系统 1 / 58 11 2、光伏建筑一体化设计、展示平台 伏建筑一体化是光伏发展的终端所在，只有将光伏与建筑完美的结合，才能将光伏发电的作用最大化。 能简介 光伏建筑一体化教学设计、展示平台是北京富优迪机械设备有限公司根据教学实际需求，将光伏屋顶电站的建设模式融入到教学展示之中。普通的光伏屋顶电站规模相对较小，但是随着国内分布式光伏的普及，将来分布式光伏屋顶电站的需求量也会逐年增加 ，这就为教学提出了更高层次的要求。 传统的教学模型只是将电站的模式展示出来，并不能让学生亲自参与其中进行动手，功能相对单一。北京富优迪机械设备有限公司的 伏建筑一体化模型不仅能够将屋顶电站的模式展示出来，还能够让学生进行动手安装与调试，充分参与到电站的建设和施工过程中。 构模块 筑结构模型 / 58 12 建筑结构模型是整个光伏建筑一体化教学展示系统的载体，所有的光伏系统部件都必须安装在建筑模型结构中。模型外光可根据用户需求进行定制，材质多为刚木结构。 建筑模型采用半透明结 构，学生可看到系统的内部结构设置情况。 伏系统部件 系统中提供光伏系统的仿真部件，包括光伏组件，支架，汇流箱、逆变器、监控界面等设备。 系统提供每个设备的连接端口，学生可根据需求进行线路连接测试，系统判断连接的准确性，从而达到教学实训的目的。 训模块 光伏系统组件的每个部件均被连接到实训模块中，在该模块下学生进行线路的连接实训。系统自动判断连接的准确性，如果连接错误，系统会判断错误点，提出修改意见；如果连接工作正常，系统可自动开始检测发电状态和用电状态。 / 58 13 央控制 装置 中央控制系统是整个模型的控制核心，其主要功能包括： 控制模拟光源的亮度变化，模拟太阳光情况 计算系统在不同光亮情况下的发电状态 判断实训模块线路连接的准确性，并且提出解决方案 可人工给定负载的使用情况，计算出发电量与耗电量关系 给与晴天、阴天、下雨等多种气候情况，展示不同天气状态的发电效果 示界面 系统提供多种展示界面，包括触摸屏显示与 显示。触摸屏主要显示中央控制系统的相关数据，计算显示数据状态。 显示发电与耗电的电能流向，显示更加逼真。 术参数 1、材料：钢木混 合结构，配置有机玻璃隔板，结构采用半开放式结构，预留多种新能源发电方式接入接口，系统可自动开始检测发电状态和用电状态。 2、规格尺寸： 180018002000 3、电源及照明系统： 220V 电源，空气电源总开关总成、日光灯总成、多色示工作流向装置，显示发电与耗电的电能流向，显示更加逼真。 4、配备太阳能电池板房顶、汇流箱工作模型、控制器工作模型、逆变器工作模型、能耗计量系统工作模型、市电互补工作模型、多种用电负载工作模型等 5、配备 10触摸屏，主要显示中央控制系统的相关数据，计算显示数据 状态，提供文字与动画展示各种光伏建筑一体化相关知识结构。 6、操作者可在触摸屏中自主选择光伏应用产品及太阳能光照模式，搭建多种光伏建筑一体化应用模式，并提供出错报警模式。 7、中央控制系统是整个模型的控制核心，满足以下用途： 制模拟光源的亮度变化，模拟太阳光情况； 算系统在不同光亮情况下的发电状态； 断实训模块线路连接的准确性，并且提出解决方案； 人工给定负载的使用情况，计算出发电量与耗电量关系； 天、阴天、下雨等多种气候情况，展示不同天气状态的发电效果。 / 58 14 三、太阳能光伏发电系统实验室 主要目的 光伏发电系统原理性实验 针对人群 专业课大三学生 设备组成 智能型光伏发电系统实训平台 建议采购数量 三套 实验室房间要求 面积在 35 平米以上，配备基本 22010A 供电即可 针对课程 1、 太阳能电池与组件 6 课时实训 2、 光伏发电系统设计 12 课时实训 智能型光伏发电设计实训平台 要目的 光伏发电基本原理实习 针对人群 专业课大三学生 完成能力 1、 了解光伏发电系统 组装方法 2、 了解光伏发电系统配置情况 配合课程 1. 电工基础 2. 光伏逆变技术及应用 3. 新能源发电技术 4. 智能光伏系统制作 5. 光伏发电系统集成与设计 6. 光伏电站维护与检修 每台适用学生数量 6 人 / 58 15 一、简介 太阳能光伏发电实训装置主要由 太阳光光源模拟系统、太阳运行轨迹模拟系统、太阳能光伏组件及组件追日系统、太阳能光伏发电测试系统组成。该系统采用模块化结构设计，既可以独立运行，又能够组合在一起形成完整的太阳能光伏发电实训系统。同时，与我公司的 风力发电实训系统组合，又可形成一套完整的风光互补发电实训系统。 二、太阳光光源模拟系统 该系统采用最接近太阳光光谱的氙灯作为光源，氙灯功率 200调，光谱辐照度可达每平方米 1000W。该光源固定在爬行机器人上，与太阳运行轨迹模拟系统配合，最大限度的接近真实太阳光特性。 爬行机 器人由步进电机驱动，沿椭圆弧状运行轨道爬行，模拟太阳每天的日升到日落的运行轨迹，可实现单周期运行、多周期运行、点动运行，运行速度可调，调节范围 50cm/ 太阳俯仰角运行装置可进行太阳俯视角调节，实现春、夏、秋、冬四季太阳运行轨迹。 太阳水平方位角运行装置可模拟一天中的任何时间点的太阳的位置角度，实现三维运动。 三、太阳运行轨迹模拟系统 / 58 16 该系统爬行机器人能模拟椭圆弧状运行轨道、太阳俯仰角运行装置、太阳水平方位角运行装置、 制系统、触摸屏、支架等组成。 爬行机器人由步进电机驱 动，沿椭圆弧状运行轨道爬行，模拟太阳每天的日升到日落的运行轨迹，可实现单周期运行、多周期运行、点动运行，运行速度可调，调节范围 50cm/ 太阳俯仰角运行装置可进行太阳俯视角调节，实现春、夏、秋、冬四季太阳运行轨迹。 太阳水平方位角运行装置可模拟一天中的任何时间点的太阳的位置角度，实现三维运动。 系统通过 制，可在触摸屏上实现各种控制动作，并模拟太阳的实际运行情况。 四、太阳能光伏组件及组件追日系统 该系统由光伏组件、太阳光传感器、太阳位置时控装置、双步进电机动力系统、双轴 一体式回转运行执行机构、太阳光辐照度测量反馈装置、 摸屏（可与太阳运行轨迹模拟系统共用）、支架等组成。 太阳能光伏组件可提供单晶光伏组件、多晶光伏组件、薄膜光伏组件，根据用户的要求进行配置。 可系统可实现光控追踪和时控追踪两种追踪方式。追踪精度可达 ，可实现双轴运动、单周俯仰角运动、单周水平方位角运动、手动控制、自动回位功能和时间控制功能。 一体式双轴回转执行机构结构紧凑，设计合理， 采用回转支承和环面包络蜗杆结构，能达到多齿接触，具有传动扭矩大，运行平稳等特点。能承受较大的径向，轴向载荷以及较 强的倾翻力矩。 五、太阳能光伏发电测试系统 该系统由太阳能光伏发电环境要素测量及显示模块、太阳能光伏发电控制模块、太阳能光伏发电离网逆变控制模块、太阳能光伏发电能量存储模块、太阳能光伏发电负载特性模块等组成。 / 58 17 六、多功能控制器设计平台系统（含上位机设计平台软件） 制器充放电主回路设计模块 激式开关电源设计模块 驱动设计模块 载控制设计模块 电池电压电流检测设计模块 制器程序架构设计 制器手动充放电程序设计模块 制器三段式充 电程序设计模块 制器光控、时控程序设计模块 流、过压检测程序设计模块 七、逆变器设计与开发平台系统（含上位机设计平台软件） 变器主回路设计模块 级升压回路设计模块 级升压驱动设计模块 桥整流滤波设计模块 级半桥回路设计模块 级半桥驱动设计模块 级全桥回路设计模块 级全桥驱动设计模块 变器程序架构设计模块 波输出程序设计模块 正波输出程序设计模块 弦波输出程序设计模 块 性、感性负载设计模块 八、光伏电站设计仿真软件 / 58 18 伏电站设计仿真软件是北京富优迪机械设备有限公司根据电站特点与新能源教学实际情况相结合而设计的光伏电站的设计与仿真软件。与普通光伏设计软件不同的是，该软件提供仿真运行接口，用户可完全自主设计电站的每个环节，系统根据环节的选取进行判断。 软件功能 确定项目所在地，在其中设置一个数据库，包括全国主要地区的基本气象信息和地理信息，包括 息、全年温度变化、湿度变化、光照强度变化、晴天与阴天数量天数等信息，提供每种数 据的曲线。用户也可根据需求进行自定义，包括地理信息和气象信息。 选择电站架设位置 选择电站基础类型 选择电站支架类型 选择电站类型 组件类型选取 入网方式选取 项目投资总额计算 产出统计 九、专用电脑 配套 专用 电脑，其中安装光伏控制器仿真软件 、 光伏逆变器仿真软件 、单片机程序软件、电站设计软件 / 58 19 电脑要求： 1） 处理器： 2） 内存： 43） 主板：61系列， 4） 硬盘容量： 500G 72005） 显示器： 19寸宽屏 6）显卡： 1 十 、主要技术参数： 1、光源 1）、光源功率 500调 2）、采用光源光谱范围 280）、模拟光源光强可调 4)、爬行机器人采用步进电机控制，爬行速度 50cm/ 5）、爬行轨迹实现椭圆弧轨迹，水平爬行距离不小于 ；垂直爬行距离不小于 6）、可实现春秋、冬、夏三档调节，模拟一年四季的太阳照射情况 7）、运行轨迹采用 制、可实现单周期运行、多周期运行、点动运行等多种运行方式。 2、追日系统 1）、采用光控循迹控制、时控循迹控制 与手动控制三种模式 2）、光控循迹方式：控制精度 ；可实现自动智能跟踪；具有自动回位功能； 3）、具有大风自动放平功能；具有手动控制功能；可直接输入俯仰角和水平角参数，设定限位参数。 4）、跟踪范围方位 210 度，高度 80 度；通讯接口 ）、回转系统最大轴向载荷 6744大径向载荷 3373大控制 6 6）、光伏组件不小于 100W。太阳能阵 （单晶硅）， 1kW/25， 3、 太阳能光伏发电测试系统 1）、采用触摸屏显示、控制，触摸屏尺寸 10 寸；提供 监控软件 / 58 20 程序 )，收集电压电流数据资 ，电压 曲线与功 2）、通过触摸屏实时记录实验数据，并自动生成特性曲线（电压电流关系曲线、电压功率关系曲线等）。可打印实验数据报表。并可查询历史数据。 3）、通过液晶显示屏在线直观显示实验向导，帮助学生非常直观的了解实验原理、实验目的、实验方法等 4）、采用电流、电压数字显示表，不少于六组，能同时测量光伏发电的电流、电压、控制器充电的电流、电压、负载的电流、 电压，分析发电、逆变、负载之间的电流、电压、功率的相互影响关系。温度检测与显示 检测环境温度，电 检测与显示 供电 5）、电工参数检测：电压、电流检测与显示，蓄电池电量显示，时间计时与显示，光照时间计时，光照强度实时显示。可测谐波总量、畸变量、有功、无功、负载因数等参数。所有数据可通过通讯模块实时采集到监控系统，实现数据实时监控，并可形成数据曲线。 6）、光伏控制器 以控制板和功率板组成控制器的核心，能通过 空比，实现开环参数给定，能在 制屏上显示当前电流、电压、功率、功率因数、占空比等实时数据。又可通过闭环参数给定实现自动 追踪。 7）、能手动实现 压 24压阻抗变换功能，并实时显示 化的数据。 8）、可实现全阶段充、放电模式监控，并通过 示屏实时显示实验数据。具有蓄电池电池充、放电显示功能，能实时显示蓄电池充、放电参数的变化，并具有蓄电池备用充电端口。 9）、具有备用可调电源端口，可为系统提供模拟 源。 10）、 C 、 C 电源模块 220V/500表供电； 500W 逆变器；可实现 换，能够输出 压，对不同负载进行试验；输出电压： 220/380V +5%；输出波形： 正弦波 功率 , (可调范围 前 后 ) 保护 孤岛保护 具备 直流反接保护 具备 交流短路保护 具备 漏电流保护 具备 直流开关 可选 直流保险丝 无 过压保护 压敏电阻 / 58 45 系统 最大效率 欧洲效率 隔离方式 无变压 器 防护等级 间自耗电 1 W 工作温度范围 25 60 相对湿度 095% 无凝露 冷却方式 自然风冷 最高海拔 4000m（ 2000m 降额） 显示 动态图形液晶 通讯 子）， 选） 直流端子 流端子 即插即用连接器 (认证 入额定电压（ V） 入额定电流（ A） 100A 输出电压及频率 220V， 50出电流（ A） 出电压误差 2% 输出频率误差 形失真率 5% 动态响应 5% 功率因数 载能力 120%， 10 秒 峰值系数 3： 1 防护等级 / 58 46 5 风力发电控制系统 风力发电控制系统中配置有 风力并网单元与风力发电储能控制单元，能够保证在并网与离网两种状态下系统正常工作。在电网有电状态下，控制系统可将风力发电直接输入到电网中，由电能调配系统进行电能分配；在电网无电状态下，控制系统可将风力发电输入到储能系统中进行充电。 配备有控制与监控界面。 1. 原装日本三菱公司智能功率模块组装 2. 数字化 制 3. 完善的保护和报警功能 4. 制，实时追踪风机的最大输出功率 5. 扰动检出技术，实现反孤岛控制 6. 电路结构紧凑，最大效率 94% 7. 宽电压输入范围 8. 85 通讯，上位机监控功能，实现远程数据采集和监视 9. 纯正弦波输出，自动与电网同步跟踪，功率因数接近 1，电流谐波含量低，对电网无污染、无冲击 10. 逆变电流闭环控制，功率可控、可调 额定容量 3 定交流输出功率 3大交流输出功率 离方式 工频变压器 推荐风机功率 / 58 47 最大直流开路电压 400围 100400大直流输入电流 10A 最大效率 94% 欧洲效率 92% 允许电网电压范围 (单相 ) 180265许电网频率范围 电流波形畸变率 3% 功率因数 讯接口 用环境温度 60 使用环境湿度 095%,无冷凝 保护 极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过热保护、过载保护、接地故障保护等 冷却方式 风冷 5 储能系统 储能能力为不小于 6网系统中储能的作用为削峰填谷，在分布式电 / 58 48 源出力过剩时，对储能充电，在分布式电源出力不足时储能放电。 综合比较各种储能类型在新能源分布式发电领域的应用特点， 选用 锂离子电池 作为储能电池。 储能充放电 控制 系统 控制方式分为有 “就地控制”或“远方控制”。“就地控制”在柜体的操作面板上完成，“远方控制”通过上位机按照通讯规约下达控制指令来完成，其中“就地控制”具有较高的优先级。 运行模式有“并网运行”模式和“离网运行”模式。其中“并网运行”模式分为并网充电状态、并网放电状态、待机状态、故障状态和紧急停机状态五种工作状态；“离网运行”模式有独立逆变状态、待机状态、故障状态和紧急停机状态四种工作状态。 并网运行模式：储能逆变器与电网相连，从电网吸收或向电网释放能量。 1） 并网充 电状态 并网充电状态是指系统的交流侧与电网交流母线连接，直流侧与蓄电池相连，且根据电池的荷电状态，通过外接交流母线吸收有功对蓄电池进行充电；并能根据电网需要提供动态无功。 2）并网放电状态 并网放电状态是指系统的直流侧与蓄电池相连，交流侧与电网交流母线连接，根据电网需要，按照主控给定的功率和功率因数，将蓄电池能量逆变送往外接交流母线的过程。并网放电控制策略有“蓄电池恒流放电”和“交流侧恒功率放电”两种，用户根据需要通过就地或远程设置进行选择。 离网运行模式： 储能逆变器与电网断开，独立与负载相连，为负载提供 电能。 离网运行模式的正常工作模式为独立逆变状态，它是指储能逆变器外接的交流母线与电网断开，其作为恒压 /恒频的交流电源外接入交流母线，根据负载需要以及蓄电池的荷电状态，按照主控的指令独立为交流母线上接入的负载供电的状态。 6 向储存逆变器系统 能量控制装置 制器通过通讯接收后台控制指令，根据功率指令的符号 / 58 49 及大小控制变流器对电池进行充电或放电，实现对电网有功功率及无功功率的调节。 取电池组状态信息，可实现对电池的保护性充放电，确保电池运行安全。 与电网的电压 /无功控制，实现防孤岛保护，或作为应急电源使用等功能。 可设计成二级结构。 一级结构为 C 模块， 变）电路，主功率回路由三相逆变桥、驱动电路、直流电容、电抗器、控制电路等组成。如下图所示，装置交流输入设置有软启动电路，装置启动前，首先通过软启动电阻对直流侧充电，当电压建立后再闭合主接触器，随后装置并网运行。 C 模块可四象限运行，当电池充电时，将网侧交流电整流成直流电给蓄电池充电，当 电池放电时，则将直流电逆变成交流回馈到电网。 二级结构是在一级结构基础上增加了双向 C 模块，如下图所示， 7 电能控制调度系统 整个微电网管理系统由微电网并网屏、微电网通讯屏、微电网主控屏和微电网配电屏等系统组成。整个微电网系统的结构示意图如图 2 所示。 / 58 50 微电网智能中央控制器是整个微电网中央核心控制设备，其为一款嵌入式微电网主机兼操作员站，能全面监视整个微电网一次设备的运行情况，实时分析微电网的运行情况并获得整个微电网优化和调整策略并快速自动执行，同时可作为实时数据库服务 器，是微电网能量管理系统的核心部件。其具备功能如下： 1 具备自动组网功能； 2 通讯信道冗余，保证通讯可靠性； 3 兼容各类通讯、发电设备，可完成各种数据协议转换； 4 采集微电网内部各关键设备信息，包括电池 能配电柜，储能变流器，并网变流器、 等； 5 采集高级电表专用计量芯片，准确采集各路电量信息； 6 统计各级负荷用电情况，便于计量能量内部流动情况； 7 微电网功率预测制定发电计划、负荷预测制定用电计划、设备高效运作实现微电网运行经济性； 8 具 备并网防逆流控制； 9 完成其他算法，算法主要是有中央控制单位完成，扩展性较强。 10. 工作模式包括： 风力发电可调度并网 光伏发电可调度并网 储能可调度并网 电网供电可调度并网 无电网状态风力发电储能充电 无电网状态光伏发电储能充电 无电网状态储能放电输出 / 58 51 8 智能微电网光伏电站阵列评估系统 主要用于太阳能光伏电站现场直流侧检测 测试范围 50 平台主机与传感器之间可实现最大 100米的无线传输连接。 便携式设计使得该平台能够完成更为方便的野外数据采集，高亮度触摸屏能够满足野外环 境需求。提供 1394 等多种数据接口，方便数据的导出从而进行进一步分析。 可实现低照度 性的 / 58 52 平台分析软件系统中提供世界主流厂商的电池组件的特性数据库，方便对发电效能进行比对测试 提供高压隔离保证系统在高电压与高功率下的安全，可实现 10000 可对测量环境温度、组件温度、太阳辐照度等环境影响参数进行分析测试 可测量参数： 路电流、最大点功率、最大功率点电压、电流，填充因子、转换效率、串联电阻、并联电阻、开路电压、太阳电池温度，环境温 度、定电压点电流，辐照度 探头环境温度检测范围 100 探头电池温度检测范围 100 探头温度测试精确度 探头辐照度测试范围 1200W/ 辐照度测试精度 % 无线通信接口 口、蓝牙 主机电压量程 1000V 主机电压精度 % 主机电流量程 12A 主机电流精度 % 主机最大功率测试准确度 1%5W 主机最大功率测试范围 50W 10 5%1W / 58 53 9 可编程电子负载 主要特点 : 恒流，恒阻，恒压，恒功率，恒流 +恒压，恒阻 +恒压六种高速动作模式； 过流，过压，过功率，过热，极性反接保护； 高亮度，真空 ，双排四路同步显示； 根据温度变化，无极伺服智能风扇系统； 电路软启动时间设定，可根据设定电压值带载； 电池测试及短路功能； 提供动态测试，上升下降斜率设定； 支持外部触发输入，输出； 提供外部电流波形监视端子； 支持远端电压补偿，多个数据存储； 开机自检，软件校正，标准仪器架 设计； 支持 讯。 技术参数表： 额定输入 功率 2400W 电流 0压 0电流模式 (量程 0辨率 10度 S S / 58 54 定电压模式 (量程 辨率 10度 S S 定电阻模式 (当输入电压和电流值 满量程 的10%) 量程 105分辨率 16 位 16 位 精度 S S 定功率模式 (当输入电压和电流值 满量程的10%) 量程 0辨率 10度 S S 电压测量值 电压 辨率 10度 S S 电流测量值 电流 0辨率 度 S S 功率测量值 (当输入电压和电流值 满量程的10%) 功率 100W 2400W 分辨率 10度 S S 电池测试功能 电池输入 :最大测量值 :容量 =999分辨率 =测试时间 =1态测试功能 动态编程 : 05A/ 2:60 精 度 :15% 0%流软启动时间 1000000000000精度 :15% 0%路功能 电流 (132A 电压 ( 0V 电阻 (50 八、 价格参考表 序号 实验室名称 设备名称 型号 市场报价 优惠价格 建议采购数量 总计 1 光伏发电基本原理与光伏器件展示与讲解实验室 光伏发电元器件展示设备 ￥ 1 ￥ 2 光伏建筑一体化设计、展