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电子与电气工程学院光伏发电技术及应用实训基地
发布时间: 2019-12-12 来源: 管理员
  设备清单及要求


  1.主要功能


  室内(光伏电站运行与维护实训室): 配备太阳能光伏电站监控系统、模拟并网逆变系统和高端电力检测系统,设置光伏发电系统控制台与显示屏,并将室外光伏发电及应用综合实训系统及关联系统的控制及显示信息通过光伏专用电缆传入本实训室控制与显示平台,对各系统实施远程监控。使之成为光伏发电技术及应用专业学生掌握光伏系统控制、运行、管理与维护等岗位群要求的技能实训平台,并满足企业员工培训、系统测试等公共服务需求。


  室外展示基地(光伏发电及应用综合实训系统):构建7KW并网光伏阵列系统(3KW单晶、3KW的多晶、1KW的非晶)和8KW太阳能车棚电站、5KW风力发电系统、1KW太阳能跟踪系统、1KW聚光系统、10kWh储能系统、配电及汇流、微电网中央控制、监视、保护、用电负载等组成的交流微电网系统。要求按照光伏行业相关规范和标准,结合分布式发电、智能微电网与能效管理等领域的最新技术,进行系统设计,具备亮化展示和教学两个基本功能,具体功能要求:


  该微电网系统既可以并网运行,也可以孤网运行,实现无缝切换,且多种运行模式相互自动或手动方式切换。各子系统可以独立完成相关的实验。


  微电网系统与大电网并网点的功率大小及方向可调可控。实现快速平滑光伏发电、风机发电、负荷变化等造成的功率波动。可以将接入微电网负荷进行分级管理。


  微电网系统配置专用保护装置,在微电网内部故障、外部故障情况下,均保证其准确、快速动作,使系统安全运行。


  模拟系统可记录保护内部各元件的动作过程和各种计算值,通过自带软件可以分析控制的控制效果和保护动作全过程。


  微电网系统具有开放接口。控制器软、硬件可以根据项目具体情况进行配置、实施,以适应各种项目需求。用户也可以通过远程通信的方式,自主对项目运行参数进行配置、调节,便于用户进行设备替换和设备老化调整。


  微电网系统具备开放性,可提供中央控制器软硬件资料,包括端口变量配置、中央控制器与底层设备、上层设备通信的规约、点表、使用方法等。包括设备说明书,使用手册,编程手册,应用程序接口,动态链接库等满足二次开发的必须资料。


  系统建成后应能完成太阳能不同组件发电、风力发电、聚光发电、储能、交流微电网控制策略等方面的试验与科研,为师生开展光伏应用技术研究提供实践平台。


  可开展实训项目:室内(光伏电站运行与维护实训室)可开展的实训项目包括:光伏组件、支架、接地与防雷系统巡视检查实训;风光互补发电系统巡视检查实训;直流配电柜、交流配电柜接线端子,仪表项目实训;控制器、逆变器检查实训;储能蓄电池组工作环境温湿度监测项目检查实训;配电线路、建筑物与光伏系统结合部分、数据传输装置检查实训;断路器的巡视检查实训等。


  室外展示基地(光伏发电及应用综合实训系统)可开展的实训项目包括:新能源停车棚系统设计、安装、维护实训;风光互补路灯系统设计、安装、维护实训;风力发电系统设计、安装、维护实训;聚光光伏发电系统设计、安装、维护实训;光伏发电跟踪系统设计、安装、维护实训;太阳能灭虫灯系统设计、安装、维护实训;太阳能庭院灯系统设计、安装、维护实训;LED亮化工程系统设计、编程、安装、维护实训;微电网子系统管理、保护实训;毕业设计(各类型新能源特性的研究)等。


  2.项目场地、环境及各项辅助设施要求


  项目场地:分室内(光伏电站运行与维护实训室)和室外展示基地位(光伏发电及应用综合实训系统)两部份,室内位于学院工业中心B幢西侧连廊SB423(南),面积约为156平方米;室外位于工业中心B幢西侧河滩,面积约200平方米,具体如下图所示。


  环境及各项辅助设施:室外展示基地各系统装置结构合理,布局清晰、美观,实训操作方便;周边安装视频监控系统、护栏、展示牌及安全保护标语,确保实训场所的安全与可靠。


  3.设备清单


  序号


  系统


  类别


  主要功能


  主要设备


  技术参数


  单位


  数量


  备注


  室内(光伏电站运行与维护实训室)


  1


  光伏电站运行实时监测软件平台


  监控平台由数据采集器、通信电缆、监控终端及监控软件等组成。利用数据采集器将光伏发电系统中逆变器、配电箱等智能设备中的相关参数,以及环境监测系统中获得的环境参数,直接在监控终端电脑上进行访问,且可执行对部分参数的控制。


  微电网监控系统软件架构应满足以下要求:


  由核心软件平台、监控及高级管理应用相关应用软件模块组成,支持二次开发。


  软件平台和应用设计均遵循开放式的原则,全面遵循国际标准。采用面向对象的、组件化的分层、分布设计思想,真正实现应用业务在开放软件平台基础之上的即插即用集成。该监控系统具有强大的通信功能,可以接入各种智能设备,实现与智能设备的通信。


  监控系统对光伏发电系统、风力发电系统、储能系统、配电回路、馈线等相关供电设备运行情况进行实时监控,完成测量数据归档及统计报表功能,及时掌握电网系统的各种事故和警报事件。


  主要实现以下主要功能:


  ⑴处理、决策微电网中央控制器;


  ⑵收集站端采集系统的实时数据,实现基本四遥功能(控制光伏、风能、储能、中央控制器);⑶接收微电网监控系统转发的实时数据;


  ⑷画面显示与操作;


  ⑸用直观的图形方式显示实时数据、统计数据、事件和报警;⑹提供交互式操作和控制设备的手段;


  ⑺为其他应用软件提供网络模型;


  ⑻为其他应用软件提供应用程序接口;


  ⑼报表管理与打印;


  ⑽系统远程维护;


  ⑾故障处理;


  ⑿自动化设备状态监视;


  ⒀丰富的通信规约功能;


  ⒁数据的存储和追踪 ;


  ⒂事故追忆。


  ⑴太阳能控制器(带报警功能);


  ⑵远程数据中心采集,能收集气象、组件等信息;⑶远程智能端控制,开放的通讯协议;


  ⑷具备故障自动监测处理及声光报警;


  ⑸系统软件模块化设计,全代码开源,便于监控与调试;⑹平台界面友好,演示功能完备:


  ⑺太阳能及风能输入电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示;⑻太阳能及风能输出电压、电流、功率的数据显示及动态曲线显示;⑼太阳能及风能逆变器:输出电压、电流、功率、用电量的数据显示及动态曲线显示,输出频率显示;⑽蓄电池:电压数据显示及动态曲线显示;


  ⑾环境监测:温度、湿度、照度显示;


  ⑿光照强度动态曲线显示,自动切换量程:225Lx、2250Lx、22500Lx和225KLx(225000Lx);⒀系统结构运行框架图。


  套


  1


  2


  LED监控显示全彩屏


  显示室外光伏阵列系统发电量、逆变器等智能电器设备的信息,实现对各系统的远程监控。


  LED液晶显示器


  ⑴屏幕尺寸:60英寸以上;


  ⑵分辨率:1920*1080;


  ⑶支持格式:1080p(全高清)


  ⑷数据接口:RS485或232通讯;三个品牌


  套


  1


  3


  单晶并网逆变系统柜


  ⑴可测量光伏阵列伏安特性;


  ⑵可测量最大功率点控制装置的电压电流参数,能对最大功率点控制的参数进行修改;⑶可测量逆变器主要电压电流参数,能对逆变器控制参数进行修改;⑷所有数据可以通过数据采集和通信接口输入给计算机;⑸数据采集通讯单元:实时采集数据、RS485隔离通讯数据采集及监控系统:(1)频率范围:≥9kHz~3GHz(2)频率分解功能:最小1Hz⑹可实现微电网系统自动控制及集中调度。


  技术性能要求:


  ⑴人身安全保护要求:系统提供电流型漏电保护、隔离变压器浮地保护和其它安全保护措施,保证学生的实验安全。


  ⑵设备安全保护措施:提供完善的设备安全保护功能,使学生误操作不会损坏设备。


  ⑶系统装置结构合理,布局清晰、美观,实验时操作方便。通过列表说明可完成实验项目(设计型、验证型、演示型实验分类),规定的试验步骤、实验方法、工况条件,所需调节、调制实现方法,将理论控制方法应用于系统。


  并网逆变器


  ⑴额定输出容量:3kVA 带MPPT功能;


  ⑵具有完善的保护功能:直流过压/过流、交流过压/欠压、交流过流、短路、过频/欠频、系统瞬时功率、内部过热等多种综合保护策略;⑶具有一定的过载能力,可长期过载10%运行;⑷能通过RS485,RS232、无线方式等接口向监控系统上传当前发电功率、日发电量、累计发电量、设备状态、电流、电压、频率、故障信息等信号。


  提供二次开发功能及源代码


  品牌:ABB、阳光、SMA


  套


  1


  双向电表


  数字国标


  套


  1


  电缆线


  4m㎡太阳能专用线,耐腐蚀


  套


  1


  触摸屏监控


  1.7寸、LCD显示屏采用DC24V供电,RS485和232通讯。


  2.显示光伏输入电压、电流,逆变输出电压、电流,环境温度、湿度、光照强度等信息。


  3.实时曲线显示。


  提供二次开发功能及源代码


  套


  1


  其他元件


  通讯电表、采集模块、断路器、指示灯、避雷器、开关电源等套


  1


  并网系统柜


  标准配电专用柜,四边门都可以打开方便学生实训,带底脚撑,钢板为2mm厚,参考尺寸:高约200cm深约80cm宽约60cm。


  套


  1


  4


  多晶并网逆变系统柜


  ⑴可测量光伏阵列伏安特性;


  ⑵可测量最大功率点控制装置的电压电流参数,最好能对最大功率点控制的参数进行修改;⑶可测量逆变器主要电压电流参数,能对逆变器控制参数进行修改;⑷所有数据可以通过数据采集和通信接口输入给计算机;⑸数据采集通讯单元:实时采集数据、RS485隔离通讯数据采集及监控系统:(1)频率范围:≥9kHz~3GHz(2)频率分解功能:最小1Hz⑹可实现微电网系统自动控制及集中调度


  技术性能要求


  ⑴人身安全保护要求:系统提供电流型漏电保护、隔离变压器浮地保护和其它安全保护措施,保证学生的实验安全。


  ⑵设备安全保护措施:提供完善的设备安全保护功能,使学生误操作不会损坏设备。


  ⑶系统装置结构合理,布局清晰、美观,实验时操作方便。通过列表说明可完成实验项目(设计型、验证型、演示型实验分类),规定的试验步骤、实验方法、工况条件,所需调节、调制实现方法,将理论控制方法应用于系统。


  并网逆变器


  ⑴额定输出容量:3KVA 带MPPT功能;


  ⑵具有完善的保护功能:直流过压/过流、交流过压/欠压、交流过流、短路、过频/欠频、系统瞬时功率、内部过热等多种综合保护策略;⑶具有一定的过载能力,可长期过载10%运行;⑷能通过RS485,RS232、无线方式等接口向监控系统上传当前发电功率、日发电量、累计发电量、设备状态、电流、电压、频率、故障信息等信号。


  提供二次开发功能及源代码


  品牌:ABB、阳光、SMA


  套


  1


  双向电表


  数字国标


  套


  1


  电缆线


  4m㎡太阳能专用线,耐腐蚀


  套


  1


  触摸屏监控


  1.7寸、LCD显示屏采用DC24V供电,RS485和232通讯。


  2.显示光伏输入电压、电流,逆变输出电压、电流,环境温度、湿度、光照强度等信息。


  3.实时曲线显示。


  提供二次开发功能及源代码


  套


  1


  其他元件


  通讯电表、采集模块、断路器、指示灯、避雷器、开关电源等套


  1


  并网系统柜


  标准配电专用柜,四边门都可以打开方便学生实训,带底脚撑,钢板为2MM后,参考尺寸:高约200cm深约80cm宽约60cm。


  套


  1


  5


  非晶并网逆变系统柜


  1.可测量光伏阵列伏安特性;


  2.可测量最大功率点控制装置的电压电流参数,最好能对最大功率点控制的参数进行修改;3.可测量逆变器主要电压电流参数,能对逆变器控制参数进行修改;4.所有数据可以通过数据采集和通信接口输入给计算机;5.数据采集通讯单元:实时采集数据、RS485隔离通讯数据采集及监控系统:(1)频率范围:≥9kHz~3GHz(2)频率分解功能:最小1Hz;6.可实现微电网系统自动控制及集中调度。


  技术性能要求


  (1)人身安全保护要求:系统提供电流型漏电保护、隔离变压器浮地保护和其它安全保护措施,保证学生的实验安全。


  (2)设备安全保护措施:提供完善的设备安全保护功能,使学生误操作不会损坏设备。


  (3)系统装置结构合理,布局清晰、美观,实验时操作方便。通过列表说明可完成实验项目(设计型、验证型、演示型实验分类),规定的试验步骤、实验方法、工况条件,所需调节、调制实现方法,将理论控制方法应用于系统。


  并网逆变器


  ⑴额定输出容量:1KVA 带MPPT功能;


  ⑵具有完善的保护功能:直流过压/过流、交流过压/欠压、交流过流、短路、过频/欠频、系统瞬时功率、内部过热等多种综合保护策略;⑶具有一定的过载能力,可长期过载10%运行;⑷能通过RS485,RS232、无线方式等接口向监控系统上传当前发电功率、日发电量、累计发电量、设备状态、电流、电压、频率、故障信息等信号。


  提供二次开发功能及源代码。三个品牌


  套


  1


  双向电表


  数字国标


  套


  1


  电缆线


  4m㎡太阳能专用线,耐腐蚀


  套


  1


  触摸屏监控


  1.7寸、LCD显示屏采用DC24V供电,RS485和232通讯。


  2.显示光伏输入电压、电流,逆变输出电压、电流,环境温度、湿度、光照强度等信息。


  3.实时曲线显示。


  提供二次开发功能及源代码


  套


  1


  其他元件


  通讯电表、采集模块、断路器、指示灯、避雷器、开关电源等套


  1


  并网系统柜


  标准配电专用柜,四边门都可以打开方便学生实训,带底脚撑,钢板为2MM后,参考尺寸:高约200cm深约80cm宽约60cm。


  套


  1


  6


  光伏高端检测系统柜


  太阳能发电系统综合性能检测设备包括:功率分析单元、电能质量检查单元、波形测试、电压电流测试单元、系统运行测试监控软件。


  每个单元都是独立的整件。所有测试端子直接显示在面板上,方便系统总测及单元测试。


  系统内部配备虚拟测试平台,可进行虚拟仿真实验。


  功率分析单元


  ⑴四通道5A功率板卡,DC,0.1Hz-500KHz,


  ⑵基本精度:读数的0.1%


  ⑶9寸液晶触摸屏


  ⑷输入带宽:DC,0.1Hz-200KHz


  ⑸采样率:500kS/s


  ⑹最大连续共模电压:1000Vrms


  品牌:安捷伦、致远、泰克


  台


  1


  电能质量


  检查单元


  ⑴测量通道数:4通道电压,4通道电流


  ⑴电压测量量程:标称值100V,最大值460V


  ⑶电流测试量程:标称值5A,最大值10A


  ⑷支持工频50Hz测量,测量范围42.5Hz-57.5Hz⑸测量线路:三相三线/三相四线


  ⑹测量精度完全符合IEC61000-4-30A级标准


  ⑺支持IEC61850通信规约


  ⑻支持标准化数据格式:PQDIF、Comtrade


  ⑼2路以太网接口、2路USB-HOST接口、1路USB2.0-B型接口⑽数据存储容量: 8G


  
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