《新能源发电技术》课程实验指导书

《新能源发电技术》课堂实验指导书课程中文名称：新能源发电技术课程英文名称：NewEnergyGenerationTechnology课程编号：021060390适用专业：新能源科学与工程学时数：总学时32，其中理论28、实验4学分数：2课程类别：专业课程应开课学期：第七学期实验一：太阳能电池板伏安特性测试实验类型：操作型实验学时：2实验要求：必做一、实验目的了解并掌握光伏发电的原理；了解太阳能电池板的开路电压、短路电流及功率曲线；了解太阳能电池板的转换效率；熟悉太阳能表和太阳能电池测试仪的功能。二、实验内容光伏发电的负载伏安特性测试；最大输出功率与光照强度的关系测试。三、仪器设备太阳能电池板1套；光源1套；万用表2台；光照度计1台；可调电阻2个；蓄电池1台；米尺1条；导线若干。四、实验原理、方法、手段和步骤（一）实验原理太阳能电池在没有光照时其特性可视为一个二极管。由半导体理论，二极管主要是由能隙为EC-EV的半导体构成，EC为半导体导电带，EV为半导体价电带。当入射光子能量大于能隙时，光子会被半导体吸收，产生电子和空穴对。电子和空穴对会分别受到二极管之内电场的影响而产生光电流。（二）实验方法和操作步骤图1测量电路图1.光伏发电的负载伏安特性测试（1）将太阳能光伏组件、电压表、电流表、负载电阻按图1组成回路。（2）光源的发光对着太阳能电池组件，打开光源电源，等光源发光亮度稳定后开始测量。（3）改变电阻阻值，测量流经电流表的电流I和电阻上的电压V，即得到该光伏组件的伏安特性曲线。测量过程中辐射光源与光伏组件距离要保持不变，以保证整个测量过程是在相同光照强度下进行的。2.最大输出功率与光照强度的关系测试（1）将太阳能光伏组件、电压表、电流表、负载电阻按图1组成回路。（2）光源的发光对着太阳能电池组件，打开光源电源，等光源发光亮度稳定后开始测量。（3）改变太阳能电池板与辐射光源的距离，测量流经电流表的电流I和电阻上的电压V，即得到该光伏组件的伏安特性曲线。测量过程中电阻阻值不变，以保证整个测量过程是在相同阻抗下进行的。五、实验结果处理根据实验所得数据，分别绘制光生电压-电阻关系曲线、光生电流-电阻关系曲线、光生电压-光源距离关系曲线、光生电流-光源距离关系曲线。六、实验注意事项电压表、电流表的量程必须分别大于太阳能电池板的开路电压和短路电流；滑动变阻器的阻值范围应为50欧姆左右；实验时应该等光源发光亮度稳定后再测量；移动太阳能电池板时应保持电池板与光源的角度不变。七、预习与思考题熟悉万用表使用方法。思考如何减小实验误差。实验二：风电场模型并网控制系统仿真实验实验类型：演示型实验学时：2实验要求：必做一、实验目的对风电场模型并网控制系统进行剖析，通过对照使用说明书与实物，了解该仿真实验平台的主体结构及各个细节，巩固、扩大课堂所学知识，并从中体会学习风电场模型并网控制系统实验平台的操作方法。二、实验内容了解风电场模型并网控制系统仿真实验平台的用途、总体布局、主要性能和技术指标；对照实验平台使用说明书，分析仿真器、控制器和SCADA工作原理；了解和分析实验平台主要部件的工作原理。三、仪器设备仿真器1台；控制器1台；网络通讯板1台；SCADA1台。四、实验原理、方法、手段和步骤（一）实验原理本实验利用并网控制系统实验平台中的仿真器、控制器和SCADA，讲解真实环境下风电场并网的工作原理。主要方法是打开仿真器、控制器和SCADA，参照使用说明书，并配以实物进行观察，通过联合操作仿真器、控制器和SCADA，观察试验平台的各个动作。（二）实验方法和操作步骤1.结合现场了解试验台的用途、布局、各种指示灯和按钮的作用及操作方法。2.打开各个电气柜，观察各个柜体内部的器件组成及其电气连接，分析其基本原理。①打开仿真柜，观察PLC的电气连接，分析其数据采集原理。②打开控制柜，观察PLC的电气连接，分析其数据采集原理。③观察网络通讯板的电气连接，分析其数据采集原理。3.启动操作台的仿真工控机，并启动仿真控制程序，结合使用说明书，熟悉本应用程序的操作界面。4.启动控制柜中的主控工控机，并启动机组控制工艺程序，结合使用说明书，熟悉本应用程序的操作界间。5.启动操作台的SCADA工控机及数据服务器，并启动SCADA监控软件，结合使用说明书，熟悉本应用程序的操作界面。五、实验结果处理无。六、实验注意事项注意安全，遵守实验室安全操作