一、設(shè)備組成
光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)主要由光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)四個部分組成，如圖1所示。
1、設(shè)備尺寸：光伏供電裝置1610×1010×1550mm
實訓(xùn)柜1000×1000×2000mm
2、場地面積：12平方米
二、各單元介紹
1、 光伏供電裝置
（1）、光伏供電裝置的組成
光伏供電裝置主要由光伏電池組件、投射燈、光線傳感器、光線傳感器控制盒、水平方向和俯仰方向運動機構(gòu)、擺桿、擺桿減速箱、擺桿支架、單相交流電動機、電容器、直流電動機、接近開關(guān)、微動開關(guān)、底座支架等設(shè)備與器件組成。
4塊光伏電池組件并聯(lián)組成光伏電池方陣，光線傳感器安裝在光伏電池方陣中央。2盞300W的投射燈安裝在擺桿支架上，擺桿底端與減速箱輸出端連接，減速箱輸入端連接單相交流電動機。電動機旋轉(zhuǎn)時，通過減速箱驅(qū)動擺桿作圓周擺動。擺桿底端與底座支架連接部分安裝了接近開關(guān)和微動開關(guān)，用于擺桿位置的限位和保護(hù)。水平和俯仰方向運動機構(gòu)由水平運動減速箱、俯仰運動減速箱、直流電動機、接近開關(guān)和微動開關(guān)組成。直流電動機旋轉(zhuǎn)時，水平運動減速箱驅(qū)動光伏電池方陣作向東方向或向西方向的水平移動、俯仰運動減速箱驅(qū)動光伏電池方陣作向北方向或向南方向的俯仰移動，接近開關(guān)和微動開關(guān)用于光伏電池方陣位置的限位和保護(hù)。
2、光伏供電系統(tǒng)
(1)、光伏供電系統(tǒng)的組成
光伏供電系統(tǒng)主要由光伏電源控制單元、光伏輸出顯示單元、觸摸屏、光伏供電控制單元、ARM控制單元、接口單元、西門子S7-200plc、繼電器組、接線排、蓄電池組、可調(diào)電阻、斷路器、12V開關(guān)電源、網(wǎng)孔架等組成。
（2）、控制方式
光伏電源控制單元主要由斷路器、+24V開關(guān)電源、AC220V電源插座、指示燈、接線端子DT1和DT2等組成。
光伏輸出顯示單元主要由直流電流表、直流電壓表、接線端子DT3和DT4等組成。
光伏供電控制單元主要由選擇開關(guān)、急停按鈕、帶燈按鈕、接線端子DT5、DT6和DT7等組成。
（3）、ARM控制單元和接口單元
蓄電池的充電過程及充電保護(hù)由ARM控制單元、接口單元及程序完成，蓄電池的放電保護(hù)由ARM控制單元、接口單元及繼電器完成，當(dāng)蓄電池放電電壓低于規(guī)定值，ARM控制單元輸出信號驅(qū)動繼電器工作，繼電器常閉觸點斷開，切斷蓄電池的放電回路。
（4）、蓄電池組
蓄電池組選用4節(jié)閥控密封式鉛酸蓄電池
3、逆變與負(fù)載系統(tǒng)
（1）、逆變與負(fù)載系統(tǒng)的組成
逆變與負(fù)載系統(tǒng)主要由逆變電源控制單元、逆變輸出顯示單元、逆變器、逆變器參數(shù)檢測模塊、變頻器、三相交流電機、發(fā)光管舞臺燈光模塊、警示燈、接線排、斷路器、網(wǎng)孔架等組成。
①逆變電源控制單元
逆變電源控制單元主要由斷路器、+24V開關(guān)電源、AC220V電源插座、指示燈、接線端子DT14和DT15等組成。
②逆變輸出顯示單元
逆變輸出顯示單元主要由交流電流表、交流電壓表、接線端子DT16和DT17等組成。
（2）、逆變器
逆變器是將低壓直流電源變換成高壓交流電源的裝置，逆變器的種類很多, 各自的具體工作原理、工作過程不盡相同。本實訓(xùn)裝置使用的逆變器由DC-DC升壓PWM控制芯片單元、驅(qū)動+升壓功率MOS管單元、升壓變壓器、SPWM芯片單元、高壓驅(qū)動芯片單元、全橋逆變功率MOS管單元、LC濾波器組成。
4、監(jiān)控系統(tǒng)
（1）、監(jiān)控系統(tǒng)組成
監(jiān)控系統(tǒng)主要由一體機、鍵盤、鼠標(biāo)、接線排、電源插座、通信線、微軟操作系統(tǒng)軟件、力控組態(tài)軟件組成。
（2）、監(jiān)控系統(tǒng)功能
1）通信
監(jiān)控系統(tǒng)與控制器、PLC、儀表進(jìn)行通信。
2）界面
①監(jiān)控系統(tǒng)具有主界面，光伏供電系統(tǒng)界面，逆變與負(fù)載系統(tǒng)界面，光伏能量轉(zhuǎn)換界面，分別顯示各自的運行狀態(tài)參數(shù)。
②光伏供電系統(tǒng)界面設(shè)置相應(yīng)的按鈕，實現(xiàn)光伏電池方陣自動跟蹤。
③具有光伏發(fā)電采集報表，記錄光伏輸出電壓、電流；逆變與負(fù)載系統(tǒng)的逆變輸出電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)并打印數(shù)據(jù)報表。
5、建筑大樓與智能樓宇電氣安裝虛擬仿真軟件
基于unity3d設(shè)計，用戶自行根據(jù)電腦配置選擇不同的交互界面大小，可選六級畫質(zhì)等級。軟件內(nèi)模型可進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)、放大、縮小、平移。軟件使用過程有小助手提示，內(nèi)容如下：
A、濕式報警系統(tǒng)
1、系統(tǒng)概述：濕式報警系統(tǒng)概述
2、設(shè)備認(rèn)知：設(shè)有最佳視角、設(shè)備詳情（顯示該設(shè)備的介紹或參數(shù)）、練習(xí)（內(nèi)置6道選擇題，選擇正確與錯誤均有提示）、原理圖（可從原理圖中進(jìn)入到設(shè)備中）。設(shè)備有：噴頭、水流指示器、信號蝶閥、排氣閥、火災(zāi)報警控制、高管壓力表、高位水箱、威亞控制柜、穩(wěn)壓罐、流量開關(guān)、末端試水裝置、排水設(shè)施、水泵接合器、水力警鈴、延時器、濕式報警器、蝶閥、止回閥、消防泵、安全穩(wěn)壓閥、消防水池。
3、原理展示：展示濕式報警系統(tǒng)的工作原理，三維動畫演示，三維模型半透明化，可以見內(nèi)部水流。配備練習(xí)模塊（內(nèi)置4道選擇題，選擇正確與錯誤均有提示）
4、設(shè)計布置：設(shè)有選擇題、計算題，每題均有計分，提交后顯示正確答案與得分
B、氣體滅火系統(tǒng)
1、系統(tǒng)概述：氣體滅火系統(tǒng)概述
2、設(shè)備認(rèn)知：設(shè)有最佳視角、設(shè)備詳情（顯示該設(shè)備的介紹或參數(shù)）、練習(xí)（內(nèi)置8道選擇題，選擇正確與錯誤均有提示）、原理圖（可從原理圖中進(jìn)入到設(shè)備中）。設(shè)備有：噴頭、HFC-227儲瓶、瓶頭閥、七氟丙烷單向閥、高壓軟管、氣體單向閥、安全閥、稱重報警儀、電磁啟動器、選擇閥、煙感報警器、火災(zāi)報警控制器。
3、原理展示：展示氣體滅火系統(tǒng)的工作原理，三維動畫演示，三維模型半透明化，可以見內(nèi)部氣體。配備練習(xí)模塊（內(nèi)置3道選擇題，選擇正確與錯誤均有提示）
4、設(shè)計布置：設(shè)有6道選擇題，每題均有計分，提交后顯示正確答案與得分
C、逃生演練：采用趣味游戲的形式進(jìn)行教學(xué)，在限定的時間內(nèi)逃出著火房間，選擇失誤將直接進(jìn)入分?jǐn)?shù)界面。
三、主要實驗實訓(xùn)內(nèi)容
實驗實訓(xùn)內(nèi)容涉及光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)的安裝、接線、調(diào)試和分析：
1）光伏供電裝置的安裝與接線；
2）光伏供電系統(tǒng)部分器件的安裝、接線與調(diào)試；
3）光伏電池方陣輸出特性測試；
4）蓄電池組充放電參數(shù)的測試；
5）逆變與負(fù)載系統(tǒng)部分器件的安裝、接線與調(diào)試；
6）逆變器相關(guān)參數(shù)測試、逆變器輸出參數(shù)測試；
7）相關(guān)電路模塊的焊接；
8）監(jiān)控系統(tǒng)與各單元的通信；
9）監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)界面的操作；
四、 主要技術(shù)參數(shù)
光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)主要由光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)四個部分組成，如圖1所示。
1、設(shè)備尺寸：光伏供電裝置1610×1010×1550mm
實訓(xùn)柜1000×1000×2000mm
2、場地面積：12平方米
二、各單元介紹
1、 光伏供電裝置
（1）、光伏供電裝置的組成
光伏供電裝置主要由光伏電池組件、投射燈、光線傳感器、光線傳感器控制盒、水平方向和俯仰方向運動機構(gòu)、擺桿、擺桿減速箱、擺桿支架、單相交流電動機、電容器、直流電動機、接近開關(guān)、微動開關(guān)、底座支架等設(shè)備與器件組成。
4塊光伏電池組件并聯(lián)組成光伏電池方陣，光線傳感器安裝在光伏電池方陣中央。2盞300W的投射燈安裝在擺桿支架上，擺桿底端與減速箱輸出端連接，減速箱輸入端連接單相交流電動機。電動機旋轉(zhuǎn)時，通過減速箱驅(qū)動擺桿作圓周擺動。擺桿底端與底座支架連接部分安裝了接近開關(guān)和微動開關(guān)，用于擺桿位置的限位和保護(hù)。水平和俯仰方向運動機構(gòu)由水平運動減速箱、俯仰運動減速箱、直流電動機、接近開關(guān)和微動開關(guān)組成。直流電動機旋轉(zhuǎn)時，水平運動減速箱驅(qū)動光伏電池方陣作向東方向或向西方向的水平移動、俯仰運動減速箱驅(qū)動光伏電池方陣作向北方向或向南方向的俯仰移動，接近開關(guān)和微動開關(guān)用于光伏電池方陣位置的限位和保護(hù)。
2、光伏供電系統(tǒng)
(1)、光伏供電系統(tǒng)的組成
光伏供電系統(tǒng)主要由光伏電源控制單元、光伏輸出顯示單元、觸摸屏、光伏供電控制單元、ARM控制單元、接口單元、西門子S7-200plc、繼電器組、接線排、蓄電池組、可調(diào)電阻、斷路器、12V開關(guān)電源、網(wǎng)孔架等組成。
（2）、控制方式
光伏電源控制單元主要由斷路器、+24V開關(guān)電源、AC220V電源插座、指示燈、接線端子DT1和DT2等組成。
光伏輸出顯示單元主要由直流電流表、直流電壓表、接線端子DT3和DT4等組成。
光伏供電控制單元主要由選擇開關(guān)、急停按鈕、帶燈按鈕、接線端子DT5、DT6和DT7等組成。
（3）、ARM控制單元和接口單元
蓄電池的充電過程及充電保護(hù)由ARM控制單元、接口單元及程序完成，蓄電池的放電保護(hù)由ARM控制單元、接口單元及繼電器完成，當(dāng)蓄電池放電電壓低于規(guī)定值，ARM控制單元輸出信號驅(qū)動繼電器工作，繼電器常閉觸點斷開，切斷蓄電池的放電回路。
（4）、蓄電池組
蓄電池組選用4節(jié)閥控密封式鉛酸蓄電池
3、逆變與負(fù)載系統(tǒng)
（1）、逆變與負(fù)載系統(tǒng)的組成
逆變與負(fù)載系統(tǒng)主要由逆變電源控制單元、逆變輸出顯示單元、逆變器、逆變器參數(shù)檢測模塊、變頻器、三相交流電機、發(fā)光管舞臺燈光模塊、警示燈、接線排、斷路器、網(wǎng)孔架等組成。
①逆變電源控制單元
逆變電源控制單元主要由斷路器、+24V開關(guān)電源、AC220V電源插座、指示燈、接線端子DT14和DT15等組成。
②逆變輸出顯示單元
逆變輸出顯示單元主要由交流電流表、交流電壓表、接線端子DT16和DT17等組成。
（2）、逆變器
逆變器是將低壓直流電源變換成高壓交流電源的裝置，逆變器的種類很多, 各自的具體工作原理、工作過程不盡相同。本實訓(xùn)裝置使用的逆變器由DC-DC升壓PWM控制芯片單元、驅(qū)動+升壓功率MOS管單元、升壓變壓器、SPWM芯片單元、高壓驅(qū)動芯片單元、全橋逆變功率MOS管單元、LC濾波器組成。
4、監(jiān)控系統(tǒng)
（1）、監(jiān)控系統(tǒng)組成
監(jiān)控系統(tǒng)主要由一體機、鍵盤、鼠標(biāo)、接線排、電源插座、通信線、微軟操作系統(tǒng)軟件、力控組態(tài)軟件組成。
（2）、監(jiān)控系統(tǒng)功能
1）通信
監(jiān)控系統(tǒng)與控制器、PLC、儀表進(jìn)行通信。
2）界面
①監(jiān)控系統(tǒng)具有主界面，光伏供電系統(tǒng)界面，逆變與負(fù)載系統(tǒng)界面，光伏能量轉(zhuǎn)換界面，分別顯示各自的運行狀態(tài)參數(shù)。
②光伏供電系統(tǒng)界面設(shè)置相應(yīng)的按鈕，實現(xiàn)光伏電池方陣自動跟蹤。
③具有光伏發(fā)電采集報表，記錄光伏輸出電壓、電流；逆變與負(fù)載系統(tǒng)的逆變輸出電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)并打印數(shù)據(jù)報表。
5、建筑大樓與智能樓宇電氣安裝虛擬仿真軟件
基于unity3d設(shè)計，用戶自行根據(jù)電腦配置選擇不同的交互界面大小，可選六級畫質(zhì)等級。軟件內(nèi)模型可進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)、放大、縮小、平移。軟件使用過程有小助手提示，內(nèi)容如下：
A、濕式報警系統(tǒng)
1、系統(tǒng)概述：濕式報警系統(tǒng)概述
2、設(shè)備認(rèn)知：設(shè)有最佳視角、設(shè)備詳情（顯示該設(shè)備的介紹或參數(shù)）、練習(xí)（內(nèi)置6道選擇題，選擇正確與錯誤均有提示）、原理圖（可從原理圖中進(jìn)入到設(shè)備中）。設(shè)備有：噴頭、水流指示器、信號蝶閥、排氣閥、火災(zāi)報警控制、高管壓力表、高位水箱、威亞控制柜、穩(wěn)壓罐、流量開關(guān)、末端試水裝置、排水設(shè)施、水泵接合器、水力警鈴、延時器、濕式報警器、蝶閥、止回閥、消防泵、安全穩(wěn)壓閥、消防水池。
3、原理展示：展示濕式報警系統(tǒng)的工作原理，三維動畫演示，三維模型半透明化，可以見內(nèi)部水流。配備練習(xí)模塊（內(nèi)置4道選擇題，選擇正確與錯誤均有提示）
4、設(shè)計布置：設(shè)有選擇題、計算題，每題均有計分，提交后顯示正確答案與得分
B、氣體滅火系統(tǒng)
1、系統(tǒng)概述：氣體滅火系統(tǒng)概述
2、設(shè)備認(rèn)知：設(shè)有最佳視角、設(shè)備詳情（顯示該設(shè)備的介紹或參數(shù)）、練習(xí)（內(nèi)置8道選擇題，選擇正確與錯誤均有提示）、原理圖（可從原理圖中進(jìn)入到設(shè)備中）。設(shè)備有：噴頭、HFC-227儲瓶、瓶頭閥、七氟丙烷單向閥、高壓軟管、氣體單向閥、安全閥、稱重報警儀、電磁啟動器、選擇閥、煙感報警器、火災(zāi)報警控制器。
3、原理展示：展示氣體滅火系統(tǒng)的工作原理，三維動畫演示，三維模型半透明化，可以見內(nèi)部氣體。配備練習(xí)模塊（內(nèi)置3道選擇題，選擇正確與錯誤均有提示）
4、設(shè)計布置：設(shè)有6道選擇題，每題均有計分，提交后顯示正確答案與得分
C、逃生演練：采用趣味游戲的形式進(jìn)行教學(xué)，在限定的時間內(nèi)逃出著火房間，選擇失誤將直接進(jìn)入分?jǐn)?shù)界面。
三、主要實驗實訓(xùn)內(nèi)容
實驗實訓(xùn)內(nèi)容涉及光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)的安裝、接線、調(diào)試和分析：
1）光伏供電裝置的安裝與接線；
2）光伏供電系統(tǒng)部分器件的安裝、接線與調(diào)試；
3）光伏電池方陣輸出特性測試；
4）蓄電池組充放電參數(shù)的測試；
5）逆變與負(fù)載系統(tǒng)部分器件的安裝、接線與調(diào)試；
6）逆變器相關(guān)參數(shù)測試、逆變器輸出參數(shù)測試；
7）相關(guān)電路模塊的焊接；
8）監(jiān)控系統(tǒng)與各單元的通信；
9）監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)界面的操作；
四、 主要技術(shù)參數(shù)
| 一、光伏供電裝置 | |||
| 序號 | 名稱 | 技術(shù)參數(shù) | 數(shù)量 |
| 1 | 電池組件 |
功率：20W 誤差：±5% 輸出電壓：17.2V 輸出電流：1.17A 開路電壓：21.4V 短路電流：1.27A 工作環(huán)境溫度：45℃±2℃ 尺寸：430×430×28mm |
4 |
| 2 | 追日傳感器 |
輸出電壓：0-5V 跟蹤精度：1度 結(jié)構(gòu)：4電橋 |
1 |
| 3 | 投射燈 |
擺臂機構(gòu)：渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)（2個減速箱） 電壓：220V 頻率：50Hz 電流：1.36A 最大功率：300W |
2 |
| 4 | 追日機構(gòu) |
結(jié)構(gòu)：渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)（減速箱） 驅(qū)動：直流電機 軸數(shù)：雙軸二維 |
1 |
| 二、光伏供電系統(tǒng) | |||
| 序號 | 名稱 | 技術(shù)參數(shù) | 數(shù)量 |
| 1 | 電源控制單元 | 含漏電保護(hù)斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈、電源插座 | 1 |
| 2 | 光伏控制電源單元 | 含漏電保護(hù)斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈 | 1 |
| 3 | 觸摸屏 | 7",彩色 | 1 |
| 4 | 充、放電控制器 | 核心板，接口底板，信號處理板 | 1 |
| 5 | 直流輸入單元 |
電流表：PA1951-AK1G，DC 0-5A 電壓表：PZ195U-AK1G，DC 0-500V 接口：RS485 |
1 |
| 6 | 光伏供電控制單元 |
電池板跟蹤方向：東、南、西、北 投光燈控制：燈1、燈2 投光燈運動方向：東西、西東、停止 自動控制：啟動、急停 |
1 |
| 8 | PLC | S7-200 CPU226 | 1 |
| 9 | 可調(diào)電阻 | 范圍：0-1000Ω，無級可調(diào)（有刻度） | 1 |
| 三、逆變與負(fù)載系統(tǒng) | |||
| 序號 | 名稱 | 技術(shù)參數(shù) | 數(shù)量 |
| 1 | 逆變輸出顯示單元 |
電流表：AC 0-5A 電壓表：AC 0-500V 接口：RS485 |
1 |
| 2 | 逆變控制電源單元 | 含漏電保護(hù)斷路器，AC220V和DC24V狀態(tài)指示燈 | 1 |
| 3 | 逆變裝置 |
輸入電壓：DC12V 輸入電壓范圍：DC9.5V-15.5V 輸出電壓：AC180~220V可調(diào)±5% 額定輸出電流：1.4A 輸出頻率：50Hz~60Hz可調(diào)±0.5Hz 額定功率：300VA 輸出波形：正弦波 波形失真：＜5% 轉(zhuǎn)換效率：＞85% |
1 |
| 4 | 開關(guān)電源 |
型號：DR-120-24 輸入電壓：AC 220V 輸出電壓：DC 24V 輸出電流：5A |
1 |
| 5 | 變頻器 | FR-D720S-0.4K-CHT | 1 |
| 6 | 電機負(fù)載 |
功率：20W 電壓：AC220V 轉(zhuǎn)速：1300rpm |
1 |
| 7 | 模擬舞臺燈光負(fù)載 | 二極管字樣為“KNT”的發(fā)光模塊 | 1 |
| 8 | 閥控密封式鉛酸蓄電池 |
容量 12V 18Ah/20HR 重量 1.9kg 尺寸 345mm×195mm×20mm |
2 |
| 四、監(jiān)控系統(tǒng) | |||
| 序號 | 名稱 | 技術(shù)參數(shù) | 數(shù)量 |
| 1 | 工控機 | 5個串口，含鍵盤鼠標(biāo) | 1 |
| 2 | 組態(tài)軟件 | 力控6.1 | 1 |
| 五、實驗臺 | |||
| 序號 | 名稱 | 技術(shù)參數(shù) | 數(shù)量 |
| 1 | 網(wǎng)孔板 |
豎式網(wǎng)孔板基本結(jié)構(gòu)：下方為工具箱+4個輪子，上方為豎式網(wǎng)孔板 尺寸：800(長)×600（寬×2000(高) 外框架構(gòu)成：鋁合金型材； 內(nèi)嵌噴塑鋼板 鋼板尺寸：1200mm×820mm 鋼板厚度：2mm 鋼板孔規(guī)格：上方孔尺寸6×10mm 網(wǎng)孔板配有推拉式抽屜，抽屜采用型材外框、2mm鋼板底部； 網(wǎng)孔架底部裝有滑輪。 |
3合1 |
| 2 | 微軟操作系統(tǒng)軟件 | Window XP | 1 |
| 3 | 通訊電纜 | 0.3mm²雙芯屏蔽線 | 1 |
| 4 | 實驗指導(dǎo)書 | 光伏發(fā)電設(shè)備實訓(xùn)指導(dǎo)書 | 1 |
常見問題：
1、如果我要購買光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng),光伏發(fā)電實驗平臺，是否有安裝、培訓(xùn)服務(wù)呢？
答：我們的設(shè)備如果沒有特別注明“不含安 裝”“裸機價”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓(xùn)服務(wù)的。
2、你們的光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng),光伏發(fā)電實驗平臺是否能開增值稅專用發(fā)票？
答：可以的，我們是正規(guī)企業(yè)，并且已經(jīng)升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發(fā)票，如果您需要開光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng),光伏發(fā)電實驗平臺的發(fā)票，您需要提供開票資料。
3、你們的光伏發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng),光伏發(fā)電實驗平臺都是自己生產(chǎn)的嗎？都有什么產(chǎn)品資質(zhì)？
答：我們公司是專業(yè)生產(chǎn)教學(xué)設(shè)備的企業(yè)，完全自主生產(chǎn)，并通過了最新版ISO9001認(rèn)證，擁有多項專利與著作權(quán)。
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