【正文】 太陽運行軌跡模擬系統(tǒng)、太陽能光伏組件及組件追日系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電測試系統(tǒng)組成。 三、太陽運行軌跡模擬系統(tǒng) 18 / 60 該系統(tǒng)爬行機器人能模擬橢圓弧狀運行軌道、太陽俯仰角運行裝置、太陽水平方位角運行裝置、 PLC 控制系統(tǒng)、觸摸屏、支架等組成。追蹤精度可達 度，可實現(xiàn)雙軸運動、單周俯仰角運動、單周水平方位角運動、手動控制、自動回位功能和時間控制功能。 ? 選擇電站架設(shè)位置 ? 選擇電站基礎(chǔ)類型 ? 選擇電站支架類型 ? 選擇電站類型 ? 組件類型選取 ? 入網(wǎng)方式選取 ? 項目投資總額計算 ? 產(chǎn)出統(tǒng)計 九、專用電腦 配套 專用 電 腦，其中安裝光伏控制器仿真軟件 、 光伏逆變器仿真軟件 、單片機程序軟件、電站設(shè)計軟件 21 / 60 電腦要求： 1） 處理器： Intel i33220， 2） 內(nèi)存： 4GB DDR31333， 3） 主板：Intel H61 系列， 4） 硬盤容量： 500G 7200RPM， 5） 顯示器： 19 寸寬屏 LED， 6）顯卡： 1GB獨顯 。并可查詢歷史數(shù)據(jù)。 ※ 7）、能手動實現(xiàn) DCDC 升壓 24V400V、 DCDC 降壓阻抗變換功能，并實時顯示 DC 變化的數(shù)據(jù)。 23 / 60 ? 可調(diào)電阻性負載 ? 燈光電阻性負載 ? 外接電感性負載 外接電子負載（可選） 13）、光伏發(fā)電控制器設(shè)計軟件 14）、光伏逆變器設(shè)計軟件 15）、光伏電站設(shè)計軟件 確定項目所在地，在其中設(shè)置一個數(shù)據(jù)庫 ，包括全國主要地區(qū)的基本氣象信息和地理信息，包括 GPS 信息、全年溫度變化、濕度變化、光照強度變化、晴天與陰天數(shù)量天數(shù)等信息，提供每種數(shù)據(jù)的曲線。 具備反激式供電電源設(shè)計模塊。具有逆變輸出的電壓幅度、頻率、功率因數(shù)、諧波檢測和調(diào)整功能。 ? 具有漏電保護。 ? 風(fēng)機模擬模塊具有明確的標識。 ? 觸摸屏和變頻器使用 Modbus 協(xié)議通過 RS485 通訊口連接。 ? 變頻器能夠?qū)崿F(xiàn)過壓保護、過溫保護、觸發(fā)保護、欠壓保護、短路保護、飛車保護等，當出現(xiàn)故障時保護時間小于 1ms。 ? 顯示面板包含逆變控制回路上電開關(guān)、逆變控制回路斷電開關(guān)、逆變主回路上電開關(guān)、逆變主回路斷電開關(guān)、逆變控制回路工作 /斷電指示燈、逆變主回路工作 /斷電指示燈。 ? 能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電機和電網(wǎng)能量的雙向流動，且并網(wǎng)功率因數(shù)可調(diào)。 ? 并網(wǎng)電流諧波的 THD 值小于 5%。 37 / 60 ? 額定電壓為 380V。 異步電動機采用增量式光電編碼器測速。 （ 7） 支架部分選用 19” 機柜，配備網(wǎng)孔板，每個部件連接必須配置漏電保護、斷路器、斷路開關(guān)、保護開關(guān)。針對 WPB10K 模式，結(jié)合到教學(xué)的實際需求與配置，本系統(tǒng)采用 3KWp室外光伏供電模式，既能保證發(fā)電效果，又可節(jié)約室內(nèi)空間。風(fēng)電模擬系統(tǒng)分為直驅(qū)風(fēng)電模擬器，功率等級為 3kW。 ? 采集風(fēng)機運行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括：三相電壓、三相電流、電網(wǎng)頻率、功率因數(shù)、輸出功率、發(fā)電機轉(zhuǎn)速、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速、發(fā)電機繞組溫度、齒輪箱油溫、環(huán)境溫度、控制板溫度、機械制動閘片磨損及溫度、電纜扭絞、機艙振動、風(fēng)速儀和風(fēng)向標等； ? 風(fēng)機啟?？刂?； ? 光伏發(fā)電監(jiān)控可以顯示下列信息： ? 可實時顯示光伏的當前發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計總發(fā)電量、累計CO2 總減排量以及每天發(fā)電功率曲線圖。在電網(wǎng)有電狀態(tài)下，控制系統(tǒng)可將光伏發(fā)電直接輸入到電網(wǎng)中，由電能調(diào)配系統(tǒng)進行電能分配；在電網(wǎng)無電狀態(tài)下，控制系統(tǒng)可將光伏發(fā)電輸入到儲能系統(tǒng)中進行充電。 ? 微電網(wǎng)綜合監(jiān)視與統(tǒng)計 統(tǒng)一監(jiān)視微電網(wǎng)系統(tǒng)運行的綜合信息，包括微電網(wǎng)系統(tǒng)頻率、微電網(wǎng)入口處的電壓、配電上行 /下行功率、并實時統(tǒng)計微電網(wǎng)總發(fā)電出力、儲能剩余容量、微電網(wǎng)總有功負荷、總無功負荷、敏感負荷總有功、可控負荷總有功、完全可切除負荷總有功，并監(jiān)視微電網(wǎng)內(nèi)部各斷路器開關(guān)狀態(tài)、各支路有無功功率、各設(shè)備的報警等實時信息，完成整個微電網(wǎng)的實時監(jiān)控和統(tǒng)計。 上圖 為系統(tǒng)運行控制界面，在界面中可以清楚了解，系統(tǒng)內(nèi)部各設(shè)備的運行情況，配電網(wǎng)主要電氣參數(shù)，支持實時數(shù)據(jù)顯示。 室外供電 2 風(fēng)力發(fā)電模擬系統(tǒng) 小型并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由 風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)機并網(wǎng)控制器、并網(wǎng)逆變器組成。在自動升降窗簾設(shè)計中，學(xué)生 41 / 60 通過使用 PLC 對窗簾的升降與時間控制進行調(diào)節(jié) 。 （ 4） 儲能模塊采用 12V/38AH 膠體電池與磷酸鐵鋰電池 40 / 60 （ 5） 逆變模塊采用 SPWM 工頻逆變器，為光伏專用寬電壓逆變器，最大功率為500W。 發(fā)電機為雙饋異步 發(fā)電機，額定功率 3kW、額定轉(zhuǎn)速 130rpm以下、額定電壓 380V、額定頻率小于 20Hz、額定電流 3A 以上。 ? 顯示面板上有開關(guān)組合與電感值的對應(yīng)關(guān)系圖。 ? 對于以上各種故障，具有兩級保護功能，即硬件保護、軟件保護，當發(fā)生以上保護時，能夠通過邏輯電路封鎖 PWM 脈沖，并通過觸摸屏報警，需要系統(tǒng)斷電后，才能解除 PWM 封鎖。 并網(wǎng)逆變模塊可實現(xiàn)的功能包括： ? 控制芯片采用兩個 TMS320 LF28335 芯片。 并網(wǎng)逆變模塊配備有獨立的顯示與控制單元，操作者可以在該界面中對模塊參數(shù)進行編輯： 35 / 60 ? 顯示面板包含網(wǎng)側(cè)供電電壓表、網(wǎng)側(cè)供電電流表、發(fā)電機發(fā)電電壓表、發(fā)電機發(fā)電電流表、母線電壓表、電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)表，每個儀表有明確標識。 ? 控制系統(tǒng)與顯示單元中的觸摸屏通過 Modbus 協(xié)議通訊，通過觸摸屏能夠設(shè)置相關(guān)控制器參數(shù)，能夠通過觸摸屏顯示模擬單元的相關(guān)變量的瞬時 值。 ? 觸摸屏能夠顯示驅(qū)動電動機和發(fā)電機的工作狀態(tài)，至少包括轉(zhuǎn)矩電流瞬時值、勵磁電流瞬時值、電流調(diào)節(jié)器輸出瞬時值、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器瞬時值、母線電壓瞬時值、轉(zhuǎn)速瞬時值和各種調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)置值。 ? 具有急停按鈕，按下急停按鈕后，主電路斷電。 必須提供仿真軟件現(xiàn)場演示 ? 實驗項目 光伏離網(wǎng)型逆變器電路設(shè)計實驗 主電路器 DCAC 電路調(diào)節(jié)實驗 控制電路控制程序調(diào)節(jié)實驗 PWM 控制電路控制波形對比實驗 輸出載波波形對比實驗 輸出信號波波形對比實驗 主電路器件調(diào)整對系統(tǒng)工作影響實驗 DCAC控制器工作狀況分析實驗 PWM 控制器控制方法調(diào)節(jié)實驗 PWM 控制程序加載實驗 正弦波逆變器設(shè)計 修正波逆變器設(shè)計 正弦波逆變器設(shè)計 系統(tǒng)控制程序編寫實驗 31 / 60 五、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)原理 實驗室 主要目的 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電原理實驗 永磁同步風(fēng)力發(fā)電原理實驗 針對人群 專業(yè)課大三學(xué)生 設(shè)備組成 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)實驗平臺 建議采購數(shù)量 4~5 套 實驗室房間要求 面積在 45 平米以上，配備基本 220VAC、 10A 與 380VAV、 16A供電 針對課程 風(fēng)力 發(fā)電與電力系統(tǒng) 18 課時實訓(xùn) 風(fēng)力發(fā)電 系統(tǒng) 實訓(xùn)平臺 FUDSTW 該平臺包括雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 主要目的 風(fēng)力發(fā)電基本原理實習(xí) 針對人群 專業(yè)課剛開始 — 本科 /研究生 完成能力 了解風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)組裝方法 掌握永磁同步電機工作方法； 掌握風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的工作原理與系統(tǒng)集成方法； 掌握各種風(fēng)力環(huán)境下風(fēng)力發(fā)電機工作特性； 了解風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)配置情況 配合課程 1. 電工基礎(chǔ) 2. 風(fēng)力逆變技術(shù)及應(yīng)用 3. 新能源發(fā)電技術(shù) 4. 智能風(fēng)力系統(tǒng)制作 5. 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)集成與設(shè)計 6. 風(fēng)力電站維護 與檢修 每臺適用學(xué)生數(shù)量 5 人 風(fēng)力 發(fā)電實驗平臺包含有 10 個實驗?zāi)K：供電保護模塊、風(fēng)機模擬模塊、 32 / 60 永磁同步 并網(wǎng)逆變模塊、 永磁同步變流器實驗?zāi)K、雙饋異步并網(wǎng)逆變模塊、雙饋異步變流器實驗?zāi)K、電感模塊、制動保護模塊、永磁同步風(fēng)力 電動機 +發(fā)電機組、雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機 +發(fā)電機組。通過該實驗箱的實驗，學(xué)生能夠更加清楚逆變器的電路設(shè)計與其中的元器件選擇，能夠?qū)δ孀兤鞴收线M行查找與維修 ? 產(chǎn)品技術(shù)參數(shù) 實驗箱將太陽電池方陣產(chǎn)生的直流電或蓄電池釋放的直流電通過逆變器進行 SPWM 調(diào)制，逆變?yōu)閱蜗?220V 交流電，供交流負載使用。又可通過閉環(huán)參數(shù)給定實現(xiàn)自動 MPPT 點追蹤。 11）、可實現(xiàn)交流負載逆變、直流負載逆變功能。 ※ 6）、光伏控制器 以控制板和功率板組成控制器的核心，能通過 MPPT控制屏手動調(diào)節(jié) PWM 占空比，實現(xiàn)開環(huán)參數(shù)給定，能在 MPPT 控制屏上顯示當前電流、電壓、功率、功率因數(shù)、占空比等實時數(shù)據(jù)。 ※ 2）、通過觸摸屏實時記錄實驗數(shù)據(jù)，并自動生成 特性曲線（電壓電流關(guān)系曲線、電壓功率關(guān)系曲線等）。 軟件功能 ? 確定項目所在地，在其中設(shè)置一個數(shù)據(jù)庫，包括全國主要地區(qū)的基本氣象信息和地理信息，包括 GPS 信息、全年溫度變化、濕度變化、光照強度變化、晴天與陰天數(shù)量天數(shù)等信息，提供每種數(shù)據(jù)的曲線。 太陽能光伏組件可提供單晶光伏組件、多晶光伏組件、薄膜光伏組件，根據(jù)用戶的要求進行配置。 太陽俯仰角運行裝置可進行太陽 俯視角調(diào)節(jié)，實現(xiàn)春、夏、秋、冬四季太陽運行軌跡。 操作者可在觸摸屏中自主選擇光伏應(yīng)用產(chǎn)品 及太陽能光照模式 ，搭建多種光伏建筑一體化應(yīng)用模式，并提供出錯報警模式。系統(tǒng)自動判斷連接的準確性，如果連接錯誤，系統(tǒng)會判斷錯誤點，提出修改意見；如果連接工作正常，系統(tǒng)可自動開始檢測發(fā)電狀態(tài)和用電狀態(tài)。 傳統(tǒng)的教學(xué)模型只是將電站的模式展示出來，并不能讓學(xué)生親自參與其中進行動手，功能相對單一。 配備 10’觸摸屏，提供文字與動畫展示各種光伏組件的生產(chǎn)工藝與使用方法 操作者可在觸摸屏中自主選擇光伏組件種類與查看方法。 本方案的設(shè)計主要針對 XX 學(xué) 院物理與機電工程學(xué)院教學(xué)要求、師資配置、課程設(shè)置與人才就業(yè)方向等基本情況而提出。 5 / 60 配合課程 電工基礎(chǔ) 光伏電池材料制備工藝 光伏逆變技術(shù)及應(yīng)用 新能源發(fā)電技術(shù) 光伏電池制造工藝 1) 太陽能光伏硅材料展示柜 太陽能光伏材料陳列柜 ? 主要功能 可以展示各種太陽能光伏電池使用的硅材料實物； 配備文字與動畫展示各種材料的生產(chǎn)工藝與使用方法 ? 技術(shù)參數(shù) ： 材料：鋼制結(jié)構(gòu)，配置有機玻璃隔板； 規(guī)格尺寸： 15001200700mm； 電源及照明系統(tǒng)： 220V 電源，空氣電源總開關(guān)總成、日光燈總成。 ? 通過觸摸屏展示與講解 （招標時提供現(xiàn)場展示） ： ? 太陽能組件附屬設(shè)施 情況介紹 ? 太陽能組件對鋼化玻璃的具體要求 ? 太陽能組件對支架鋁型材的具體要求 ? 太陽能組件對 EVA 封膠的具體要求 11 / 60 ? 太陽能組件對 TPT 背板的具體要求 ? 太陽能組件附屬設(shè)施檢測方法 ? 太陽能組件附屬設(shè)施測試標準 序號 名稱 數(shù)量（套） 1 鋼制展示柜 1 2 光伏用鋼化玻璃 1 3 光伏用鋁型材 1 4 EVA 封膠 1 5 TPT 背板 1 6 光伏焊帶 1 7 展示柜控制單元 1 8 光伏電池片展示與講解系統(tǒng) 1 5) 太陽能光伏應(yīng)用產(chǎn)品展示柜 光伏應(yīng)用產(chǎn)品陳列柜 12 / 60 ? 主要功能 可以展示各種太陽 能光伏光伏應(yīng)用產(chǎn)品； 配備文字與動畫展示各種光伏應(yīng)用產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝與使用方法 ? 技術(shù)參數(shù) ： 材料：鋼制結(jié)構(gòu)，配置有機玻璃隔板； 規(guī)格尺寸： 15001200700mm； 電源及照明系統(tǒng)： 220V 電源，空氣電源總開關(guān)總成、日光燈總成。模型外光可根據(jù)用戶需求進行定制，材質(zhì)多為剛木結(jié)構(gòu)。 LED 等顯示發(fā)電與耗電的電能流向，顯示更加逼真。該系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，既可以獨立運行，又能夠組合在一起形成完整的太陽能光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)。 爬行機器人由步進電機驅(qū)動，沿橢圓弧狀運行軌道爬行，模擬太陽每天的日升到日落的運行軌跡，可實現(xiàn)單周期運行、多周期運行、點動運行，運行速度可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍 50cm/min200cm/min。 一體式雙軸回轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計合理， 采用回轉(zhuǎn)支承和環(huán)面包絡(luò)蝸桿結(jié)構(gòu)，能達到多齒接觸，具有傳動扭矩大，運行平穩(wěn)等特點。 十 、主要技術(shù)參數(shù)： 光源 1）、光源功率 5001000W 可調(diào) 2）、采用光源光譜范圍 280nm3700nm 3）、模擬光源光強可調(diào) ※ 4)、爬行機器人采用步進電機控制，爬行速度 50cm/min200cm/min ※ 5）、爬行軌跡實現(xiàn)橢圓弧軌跡，水平爬行距離不小于 米；垂直爬行距離不小于 米 ※ 6）、可實現(xiàn)春秋、冬、夏三檔調(diào)節(jié)，模擬一年四季的太陽照射情況 7）、運行軌跡采用 PLC 控制、可實現(xiàn)單周