產(chǎn)品詳細(xì)介紹
1.1 RY-GFFD-1.0型光伏發(fā)電系統(tǒng)簡(jiǎn)介
RY-GFFD-1.0型光伏發(fā)電系統(tǒng)由光源模擬跟蹤裝置和控制系統(tǒng)兩大部分組成,如圖1-1、2所示:
圖1-1光源模擬跟蹤裝置
圖1-2控制系統(tǒng)
1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)光源模擬跟蹤裝置和控制系統(tǒng)
1. 光源模擬跟蹤裝置
光源模擬跟蹤裝置由4塊太陽(yáng)能電池板組件、3盞300W投射燈、追日跟蹤傳感器、水平和俯仰方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、直流電動(dòng)機(jī)和支架組成。
太陽(yáng)能電池板組件的主要參數(shù):
額定功率 20W
額定電壓 17.2V
額定電流 1.17A
開路電壓 21.4V
短路電流 1.27A
尺寸 430×430×28mm
2.控制系統(tǒng)
光伏發(fā)電控制監(jiān)控系統(tǒng)由電池板單元、太陽(yáng)能控制器單元、蓄電池單元、保險(xiǎn)單元、陽(yáng)光傳感器、傳感器限位單元、模擬太陽(yáng)單元、兩軸聯(lián)動(dòng)單元、plc控制單元、繼電器單元、按鈕及按鈕接線單元、和相應(yīng)的逆變器儀表電源組成。光伏發(fā)電控制監(jiān)控系統(tǒng)采用接插線的形式進(jìn)行接線,方便學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)。
3.追日系統(tǒng)
由光源模擬跟蹤裝置和控制監(jiān)控系統(tǒng)組成了追日系統(tǒng),控制燈光來(lái)模擬太陽(yáng)光源(晨日太陽(yáng)、午日太陽(yáng)、夕日太陽(yáng))的運(yùn)行軌跡以及太陽(yáng)光的入射角度,太陽(yáng)能電池板上的模擬追日跟蹤傳感器采集模擬太陽(yáng)光照度信息及位置信息,控制水平和俯仰方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),使太陽(yáng)能電池板始終正對(duì)著模擬太陽(yáng)光源,以提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率。光伏發(fā)電系統(tǒng)框圖1-3所示。
(a) (b)
圖1-3光伏發(fā)電系統(tǒng)光源模擬跟蹤裝置和控制監(jiān)控系統(tǒng)框圖
(a) 光源模擬跟蹤裝置
(b) 控制監(jiān)控系統(tǒng)
4.監(jiān)控系統(tǒng)
本系統(tǒng)采用focus V1.0監(jiān)控軟件,對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)監(jiān)控控制點(diǎn)進(jìn)行控制,監(jiān)控畫面如圖1-4所示:
圖1-4監(jiān)控畫面
2.1實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目簡(jiǎn)介
1、太陽(yáng)能電池板負(fù)載特性測(cè)試
太陽(yáng)能電池板負(fù)載特性測(cè)試如圖2-1所示:
圖2-1太陽(yáng)能電池板負(fù)載特性測(cè)試
2、環(huán)境對(duì)光伏發(fā)電的影響
將太陽(yáng)能電池板遮擋0%、電池板遮擋25%、電池板遮擋50%、電池板遮擋100%、晨日燈開啟、午日燈開啟、晚日燈開啟和自然光照射,觀察電池板的電壓電流變化,了解環(huán)境對(duì)光伏發(fā)電的影響。如圖2-2所示:
圖2-2環(huán)境對(duì)光伏發(fā)電的影響
3、太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)直接負(fù)載實(shí)訓(xùn)
將電池板的輸出端串并成24v電壓輸出形式,將線直接接到24v負(fù)載兩端,觀察電壓電流的變化情況。在將電池板的輸出端串并成12v電壓輸出形式,將線直接接到12v負(fù)載兩端,觀察電壓電流的變化情況。如圖2-3所示:
圖2-3太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)直接負(fù)載實(shí)訓(xùn)
4、蓄電池直接負(fù)載實(shí)訓(xùn)
將蓄電池的輸出端串并成24v電壓輸出形式,將線直接接到24v負(fù)載兩端,觀察電壓電流的變化情況。在將蓄電池的輸出端串并成12v電壓輸出形式,將線直接接到12v負(fù)載兩端,觀察電壓電流的變化情況。如圖2-4所示:
圖2-4蓄電池直接負(fù)載實(shí)訓(xùn)
5、太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)
將太陽(yáng)能發(fā)電電池板輸出端接成24v輸出形式,接到太陽(yáng)能控制器的輸入端,在將蓄電池連接成24v接到太陽(yáng)能控制器的蓄電池端,將直流24v負(fù)載接到相應(yīng)的位置。組成太能能電池板對(duì)蓄電池充電回路,觀察相應(yīng)的電流電壓表示數(shù)變換。如圖2-5所示:
圖2-5太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)
6、太陽(yáng)能電池板的伏安特性測(cè)試
將太陽(yáng)能發(fā)電電池板輸出端接成12v或者24v輸出形式,接到滑動(dòng)變阻器兩端,觀察電流電壓變化。通過監(jiān)控軟件的到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。如圖2-6所示:
圖2-6太陽(yáng)能電池板的伏安特性測(cè)試
7、光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)
運(yùn)行監(jiān)控軟件,對(duì)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控控制,得到相應(yīng)的數(shù)據(jù),如圖2-7所示:
圖2-7光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)
8、太陽(yáng)能追蹤系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)
按照接線圖鏈接線路,控制兩軸聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)追蹤最佳發(fā)電位置。Plc接線圖在附表5.1,通過plc程序控制電機(jī)和燈完成最佳位置跟蹤。主電路接線圖如圖2-8所示:
圖2-8主電路接線圖
9、光伏發(fā)電系統(tǒng)接線調(diào)試
按照接線圖鏈接線路,完成整套系統(tǒng)的接線。通過plc程序模擬手動(dòng)自動(dòng)控制晨日、午日、晚日、兩軸聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),完成系統(tǒng)調(diào)試。如圖2-9所示:
圖2-9光伏發(fā)電系統(tǒng)接線調(diào)試
10、逆變輸出220v波形測(cè)試
運(yùn)用示波器,采集逆變輸出曲線。
3.1西門子plc編程設(shè)計(jì)
1、西門子226plc簡(jiǎn)介
S7-200 PLC系列可編程控制器(PLC)是德國(guó)西門子公司的產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)與電子技術(shù)的飛速發(fā)展,PLC的功能越來(lái)越強(qiáng)大,由邏輯控制發(fā)展到閉環(huán)控制;由速度較慢發(fā)展帶速度較快;由自動(dòng)控制發(fā)展到智能控制;由單機(jī)控制發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)控制,PLC正朝著數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的控制系統(tǒng)方向發(fā)展,已廣泛應(yīng)用到冶金、化工、電力、輕紡、交通、機(jī)械等國(guó)民生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。此學(xué)習(xí)情境以西門子S7-200 PLC226在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用。
2、西門子226plc工作任務(wù)
(1)雙擊桌面上V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6圖標(biāo)打開軟件。如圖3-1所示:
圖3-1 西門子200plc編程環(huán)境
(2)點(diǎn)擊瀏覽條中的通訊欄和plc進(jìn)行通訊測(cè)試。如圖3-2所示:
圖3-2 plc通訊測(cè)試
3、追日流程
追日系統(tǒng)是由plc程序控制光源模擬跟蹤裝置運(yùn)行,追日流程圖如圖3-3所示:
圖3-3追日流程圖
4、輸入輸出表
輸入
| 名稱
| 輸出
| 名稱
| PC控制點(diǎn)
| 名稱
| I0.0
| 手動(dòng)旋鈕
| Q0.0
| 電池板向東運(yùn)動(dòng)
| M3.0
| 啟動(dòng)按鈕
| I0.1
| 自動(dòng)旋鈕
| Q0.1
| 電池板向西運(yùn)動(dòng)
| M3.1
| 停止按鈕
| I0.2
| 啟動(dòng)按鈕
| Q0.2
| 電池板向南運(yùn)動(dòng)
| M3.2
| 電池板向東
| I0.3
| 停止按鈕
| Q0.3
| 電池板向北運(yùn)動(dòng)
| M3.3
| 電池板向西
| I0.4
| 急停按鈕
| Q0.4
| 晚日
| M3.4
| 電池板向南
| I0.5
| 電池板向東
| Q0.5
| 午日
| M3.5
| 電池板向北
| I0.6
| 電池板向西
| Q0.6
| 晨日
| M3.6
| 晨日
| I0.7
| 電池板向南
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| M3.7
| 午日
| I1.0
| 電池板向北
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| M4.0
| 晚日
| I1.1
| 電池板東限位
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| M4.1
| 復(fù)位
| I1.2
| 電池板西限位
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| I1.3
| 電池板南限位
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| I1.4
| 電池板北限位
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| I1.5
| 陽(yáng)光傳感器東信號(hào)
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| I1.6
| 陽(yáng)光傳感器西信號(hào)
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| I1.7
| 陽(yáng)光傳感器南信號(hào)
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| I2.0
| 陽(yáng)光傳感器北信號(hào)
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| I2.1
| 晨日
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| I2.2
| 午日
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| I2.3
| 晚日
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4.1監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)控系統(tǒng)主要完成顯示充電電壓、充電電流、功率、運(yùn)行狀態(tài);顯示蓄電池電壓、蓄電池放電電流、負(fù)載電壓、負(fù)載電流各種參數(shù)保護(hù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示與處理、對(duì)用戶提供權(quán)限管理、密碼登錄等。
系統(tǒng)監(jiān)控畫面如圖4-1所示:
圖4-1系統(tǒng)監(jiān)控畫面
5.1光伏發(fā)電系統(tǒng)plc接線圖
7.1光伏發(fā)電系統(tǒng)主電路接線圖
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