SY-SGT02A de laboratoire d'enseignement de production d'énergie connectée au réseau photovoltaïque

SY-SGT02A Plateforme d'expérimentation d'enseignement de la production d'énergie solaire photovoltaïque connectée au réseau

1. Portée d'application de la formation système:

Il fournit principalement la recherche et la formation sur la production d'énergie solaire comme sujet principal pour les lycées professionnels, les universités, les étudiants diplômés et les techniciens d'entreprise.

Plate-forme d'entraînement pour système de production d'énergie photovoltaïque connecté au réseau

2. Paramètres techniques

2.1. Panneaux solaires

Les panneaux solaires sont assemblés sous forme de réseau, principalement composé de 3 (ou plus) petits panneaux solaires, qui peuvent réaliser une connexion parallèle et une connexion en série de panneaux solaires, puis fournir deux types de panneaux solaires avec un courant élevé ou une méthode de mise en réseau haute tension.

 Puissance de sortie maximale: 100W * 3 blocs

 Tension du circuit ouvert: 35V (connexion parallèle)

 Courant de court-circuit: 4 * 3.25A (connexion parallèle)

2.2. Illuminance mètre

Gamme : 0-225Lx, 200-2250Lx, 2000-22500Lx et 20K-225KLx (225000Lx) plage de commutation automatique.

2.3. Indicateurs techniques du module de surveillance environnementale

 Contient un compteur d'éclairement, un thermomètre, un hygromètre, un système d'horloge à puce unique pour réaliser l'affichage de l'heure

Ordinateur tout-en-un à commande industrielle

2,4, 17 pouces avec fonction tactile

 C P U: processeur double cœur Intel 1037U 1,8 GHz 22nm TDP 17W processeur ultra-faible consommation d'énergie

Carte mère

: carte mère à économie d'énergie à l'état solide Intel M11

 Mémoire: 1G DDR3 1333 mémoire ultra-haute vitesse, prend en charge la mémoire 1333/1066MHz et peut prendre en charge jusqu'à 8 Go.

 Disque dur: lecteur SSD SSD 24G

 Carte graphique: carte graphique de base Intel HD Graphics intégrée, offrant une sortie d'affichage VGA, LVDS, double HDMI, LVDS prend en charge le double canal 24 bits, prend en charge un seul écran, une copie à double affichage et une extension à double affichage.

 Carte son: contrôleur audio haute fidélité intégré ALC662 à 6 canaux

 Carte réseau: intègre 1 carte réseau RTL Gigabit, prend en charge le réveil sur les fonctions LAN et PXE.

 Alimentation: alimentation externe (tension étendue de 100V à 220V, universelle)

 Affichage: écran de contrôle industriel de 13 pouces LED Résolution: 1024*600

 Écran tactile: Taiwan Military Touchkit écran tactile à 4 fils, haute transmission de la lumière; performance stable, tactile sensible

Interface machine

: 4 * interfaces USB 2.0, dont deux peuvent prendre en charge USB3.0 (à personnaliser),

 1 * Interface HDMI: 1 * interface VGA, 1 * interface réseau RJ-45, 1 * sortie ligne (vert), 1 * micro (rouge)

 2 * ports série COM, interface d'entrée 1*12V DC_JACK

état du système:

Contrôleur solaire (avec fonction d'alarme):

 Affichage des données et affichage dynamique de la courbe de la tension d'entrée, du courant et de la puissance

 Tension de sortie, courant, affichage des données de puissance et affichage dynamique de la courbe

 Batterie: affichage des données de tension et affichage dynamique de la courbe

2.5 Inverseur connecté à la grille:

L'onduleur connecté au réseau a une structure de conversion d'énergie à deux étages DC-DC et DC-AC. La liaison de conversion DC-DC ajuste le point de fonctionnement du réseau photovoltaïque pour le faire suivre le point de puissance maximale; la liaison de l'onduleur DC-AC fait principalement le courant de sortie et la tension du réseau avoir la même phase, et obtient en même temps le facteur de puissance de l'unité.

Le panneau système est équipé de plusieurs ports de test pour mesurer les paramètres CC et CA, qui peuvent mesurer les changements de tension et de courant DC-DC ainsi que les changements de tension et de courant et de courbe et les comparaisons de forme d'onde pendant le processus d'onduleur DC-AC.

6 niveaux de fonction de recherche de puissance

Dans le processus de réglage automatique, vous verrez la lumière basse clignoter sans arrêt, la puissance commencera à partir de 0, augmentera la puissance de sortie au point de puissance maximum, redémarrera jusqu'à 6 fois, puis entrez dans l'état de verrouillage de puissance, et la lumière ST sera longue lorsqu'elle sera verrouillée. Lumineux.

Lorsque vous effectuez une procédure de recherche de puissance de niveau 6, le temps requis est de 10 minutes.

 Connectez-vous directement aux panneaux solaires (pas besoin de connecter les batteries)

 AC gamme de tension standard: 90V ~ 140V/180V ~ 260VAC

 AC gamme de fréquences: 55Hz ~ 63Hz/45Hz ~ 53Hz

 Puissance de sortie connectée au réseau: 300W

 Distorsion harmonique totale de courant de sortie: THDIAQUE <5%

 Différence de phase: <1%

Protection des effets de l'Île : VAC;f AC

 Protection de court-circuit de sortie: limitation de courant

 Mode d'affichage: LED

 Consommation électrique en veille: <2W

 Consommation de puissance la nuit: <1W

 Plage de température ambiante: -25 ℃ ~ 60 ℃

 Humidité ambiante: 0 ~ 99% (conception de type intérieur)

Suivi du point d'alimentation automatique haute performance (MPPT)

Algorithme MPPT puissant pour optimiser la collecte d'énergie à partir des panneaux solaires, peut capturer et verrouiller avec précision le point de puissance de sortie maximale, de sorte que la production d'électricité peut être considérablement augmentée à plus de 25%.

graphique de suivi MPPT

Puissance de sortie: (transmission de puissance inversée)

Technologie de transmission inverse de puissance efficace, l'une des technologies brevetées, lorsque l'onduleur est en mode de sortie connecté au réseau, la puissance est transmise dans la direction opposée et la charge dans le circuit est automatiquement détectée et utilisée en priorité, Et la puissance inutilisée est transmise au réseau dans le sens inverse Approvisionnement à d'autres endroits pour utilisation, le taux de transmission de puissance peut atteindre 99,9%. Rendre l'efficacité de sortie plus élevée dans le système d'application de production d'énergie photovoltaïque.

Diagramme d'essai des composants d'ondes connectées à la grille

système de mesure et de contrôle complet intelligent en classe (ce système adopte une conception intégrée, qui exige que les fonctions ci-dessus soient concentrées sur un contrôleur de base, et l'assemblage de divers modules est interdit pour assurer la sécurité personnelle des utilisateurs et les indicateurs de performance de la sécurité de l'équipement):

(1) Fonctions à réaliser par l'oscilloscope virtuel:

50MHz Fonction de mesure de la forme d'onde à 2 canaux;

(2) fonction d'analyseur logique à 2 voies;

(3) 1 canal de sortie de générateur de signal de forme d'onde arbitraire;

échantillonnage en temps réel à grande vitesse 200Msa/s, bande passante de 50MHz, mesure de la forme d'onde répond pleinement aux exigences des expériences d'enseignement, et la forme d'onde est lisse et non déformée.

(4) Générateur de signaux d'impulsions PWM bidirectionnels: la fréquence et le cycle de service peuvent être réglés.

(5) Fonction multimètre

1. La fonction de mesure de la résistance du multimètre;

2. La fonction de mesure de la tension CC du multimètre;

3. La fonction de mesure de la tension AC du multimètre;

4. La fonction de mesure du courant AC du multimètre;

(6) Fonction d'interface homme-machine

* 1. L'interface homme-machine affiche la forme d'onde mesurée et affiche la valeur de mesure correspondante;

* 2. En cliquant sur le bouton d'interface, la forme d'onde mesurée peut être insérée dans le modèle de rapport d'expérience;

* 3. Les résultats des rapports d'expérimentation des élèves peuvent être téléchargés dans le dossier informatique de l'enseignant désigné en cliquant sur le bouton d'interface;

(7) Fonction de surveillance de la sécurité en laboratoire

1. Mesure des paramètres environnementaux: il peut mesurer et afficher la température et l'humidité, la concentration de CO2 et les PM2, 5 en même temps;

2. Mesure des paramètres électriques: il peut mesurer la tension et le courant de la console, et calculer la puissance;

3. Protection contre les surintensités, les surtensions, les sous-tensions (le seuil peut être réglé) contre les alarmes de déclenchement;

4. Protection de sécurité: dispositif de surveillance de la sécurité de l'environnement de laboratoire (PM2, 5, fumée, gaz combustible, température et humidité et alarme de concentration anormale de CO2 (alarme incendie));

5. Fonction d'économie d'énergie: lorsque personne n'expérimente pendant une longue période, l'interrupteur principal sera automatiquement éteint pour obtenir des effets de sécurité et d'économie d'énergie;

2.6 Système de contrôle intelligent pour une utilisation sûre de l'électricité en laboratoire basé sur l'Internet des objets

1. Caractéristiques

Lorsque le système de contrôle intelligent détecte qu'il y a une fuite électrique ou un choc électrique, le système de contrôle intelligent se déconnecte en 0,1 seconde pour assurer la sécurité des personnes et des biens; le système de contrôle intelligent lui-même a un indicateur de défaut lumineux, Et l'utilisateur peut juger en fonction du voyant de défaut du système de contrôle intelligent L'état actuel du défaut est facile à manipuler; le système de contrôle intelligent a une fonction de cadenas, et lorsque la maintenance est nécessaire, le verrouiller à la position du cadenas pour empêcher les autres de fonctionner, ce qui rend la maintenance plus sûre. Il peut collecter des données de périphériques de sortie sur site et les télécharger dans le cloud via une variété de méthodes de communication Internet of Things pour réaliser la surveillance à distance des appareils locaux.

2. Fonction

Basé sur le système de contrôle intelligent pour une utilisation sûre de l'électricité dans le laboratoire de l'Internet des objets, il peut collecter, compter, stocker, analyser, interroger, etc. des données d'électricité. Utilisez la technologie de visualisation de données frontale pour afficher les données de consommation d'énergie en temps réel sur la plate-forme et fournissez une fonction de requête d'informations sur la consommation d'énergie visuelle sous forme de graphiques; utilisez la technologie de base de données pour surveiller l'état de fonctionnement des équipements et des lignes de consommation d'énergie en temps réel, et donnez des alarmes opportunes pour des conditions anormales, ainsi prévenir les incendies électriques; Utilisez la technologie de localisation des défauts du système d'alimentation pour découvrir et localiser avec précision les points de panne de puissance, générer automatiquement des rapports de panne et aider les utilisateurs à réparer les défauts du système d'alimentation en premier lieu; utilisez la technologie de surveillance de la qualité de l'alimentation pour analyser et évaluer les problèmes de qualité de l'alimentation en temps réel, Et fournir des solutions de gouvernance personnalisées pour aider les utilisateurs à obtenir une énergie électrique de haute qualité; utilisez la technologie Big Data et les modèles mathématiques de l'industrie pour compter, analyser et exploiter les données de base sur la consommation d'électricité, et explorez les potentiels d'économie d'énergie basés sur des données pour fournir des solutions d'optimisation de l'efficacité énergétique. Pour répondre aux besoins du système de gestion de l'alimentation pour des modules d'alimentation intelligents visibles, sûrs, fiables, de haute qualité et économiques.

3. Le système de contrôle intelligent pour une utilisation sûre de l'électricité dans le laboratoire basé sur l'Internet des objets est composé d'un dispositif exécutif et d'une machine de réseau. Les paramètres techniques sont:

(1) Paramètres techniques de l'actionneur

(1) Nombre de pôles: 3P + N

(2) Caractéristiques de déclenchement: C (5-10) En D (10-14) Dans

(3) Courant nominal: En 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A

(4) Tension nominale: Ue AC 230V/400V

(5) Fréquence nominale f: 50Hz

(6) Capacité nominale de rupture de court-circuit: Icu10kA

(7) Courant nominal de niveau de trame: Inm63A

(8) Protection contre les pertes de phase: mode de protection anti-brûlure de l'appareil

(9) Protection contre les fuites: mode de protection contre les dommages des composants

(10) Protection contre les surcharges: mode anti-brûlure de surintensité

(11) Protection contre les courts-circuits: mode anti-brûlure à ligne tactile

(12) Protection de cadenas: facilité d'entretien et de sécurité

(13) Protection contre les surtempératures: peut surveiller la température de la ligne

(14) Protection contre les surtensions et les sous-tensions: éviter les accidents personnels et les dommages aux équipements mécaniques

(15) Déconnectez-vous en 0,1 seconde en cas de fuite électrique ou de choc électrique

(16) voyant de défaut, facile à vérifier l'état de fonctionnement

★(17) Fonction cadenas, entretien plus pratique

(2) Paramètres techniques de la machine réseau

(1) Puce de contrôle principale intégrée STM32F103C8T6

(2) oscillateur à cristal passif externe 8M

(3) Utilisez SP3485 comme puce de communication 485

(4) 485 protection anti-surtension

(5) Interface RS485 standard, peut être directement le périphérique série

(6) Terminal de données intelligent, pratique pour réaliser la fonction de transmission de données

★(7) Fournir un logiciel de gestion de centre puissant pour faciliter la gestion de l'équipement

★(8) Fournit un service pratique de mise à niveau du logiciel et de mise à jour du micrologiciel

★(9) Fournir une sauvegarde des données de base de données pour une visualisation facile des données historiques

(10) Taille: 89mm * 67.5mm * 20.5mm

(11) Poids: 70g

(12) Alimentation: AC220V

(13) Consommation d'énergie: 1,5 W

(14) Température de fonctionnement: -25 °C - + 70 °C

(15) Humidité de travail: 95%

(16) Le taux de transmission de la liaison descendante maximale de la version WiFi: 64kbps

(17) Vitesse maximale de transmission de la liaison montante de la version WiFi: 32kbps

3. Projets d'enseignement et de formation à la recherche

2.1. Expérience de conversion d'énergie photovoltaïque

Expérience 1. Principe de composition de l'unité de réseau photovoltaïque.

Expérience 2. Principe de combinaison de la conversion d'énergie des cellules solaires photovoltaïques.

Expérience 3. Principe du traqueur électronique de puissance maximale de tableau.

Expérience 4, le principe de la confluence en réseau et de la mise à la terre de protection contre la foudre.

Expérience 5, pièces structurelles de réseau, principe d'installation anti-corrosion.

Expérience 6. Suivi de puissance maximale et expérience d'amélioration de l'efficacité de la conversion photovoltaïque.

Expérience 7. Expériences sur l'influence des ondes lumineuses sur l'efficacité de conversion photovoltaïque sous différentes intensités météorologiques et solaires.

Expérience 8. Expériences sur l'influence des changements d'orbite solaire sur la conversion d'énergie photovoltaïque en différentes saisons.

Expérience 9. L'expérience sur l'influence de la conversion d'énergie photovoltaïque sous le changement de température ambiante en différentes saisons.

Expérience 10, l'expérience de conversion d'énergie après que les réseaux faible, moyen et élevé sont combinés par des commutateurs.

Expérience 11, l'expérience réelle de l'effet du capteur de lumière et du capteur de vitesse du vent.

2.2. Expérience d'alimentation d'inverseur synchrone

Expérience 1. Principe de composition de l'unité de puissance inverseur.

Expérience 2. L'expérience de la méthode de contrôle de suivi de puissance maximale de l'alimentation de l'onduleur MPPT.

Expérience 3. L'expérience de la puissance de sortie de l'onduleur et de la conversion d'énergie photovoltaïque.

Expérience 4. Expériences comparatives sur le contrôle efficace de la combinaison et de la séparation du MPPT et du tracker électronique.

Expérience 5. Expériences comparatives sur la forme d'onde, le contenu harmonique et le facteur de puissance du courant alternatif de sortie par l'alimentation de l'onduleur par temps ensoleillé, nuageux et pluvieux.

Expérience 6. L'alimentation du réseau où l'onduleur est intégré est interrompue. L'onduleur doit cesser de fournir de l'énergie au réseau dans les 2s, et en même temps envoyer un signal d'avertissement pour le test de protection contre les effets anti-islanding.

Expérience 7. Expérience de commande de sous-tension d'entrée CC de l'onduleur.

Expérience 8. La tension d'entrée est la valeur nominale, et l'expérience de test de bruit est effectuée à une distance de 1m de la position horizontale de l'équipement lorsque la charge est entièrement chargée.

2.3. Expérience logicielle de production d'énergie connectée au réseau photovoltaïque

Expérience 1. Afficher les éléments de surveillance d'une seule station dans le logiciel hôte:

◆ Tension CC VDC, courant continu A, puissance d'entrée KW

◆ Tension CA VDC, courant CA A, puissance de sortie KW

◆ Production quotidienne d'électricité KWh, heures de fonctionnement quotidiennes h min, production totale d'électricité KWh, heures de fonctionnement totales h, réduction des émissions de CO2 Kg

◆ Statut d'exécution du système normal/anormal

◆ Température de fonctionnement du système Normale/anormale

◆ Le système surveille l'état du PC, normal/anormal

◆ Courbe de test de puissance du système

Expérience 2. Vérifiez les éléments d'enregistrement de puissance d'une seule station dans le logiciel hôte:

◆ Numéro de l'appareil n ° 1 machine:

Degré quotidien de production d'énergie, heures de fonctionnement quotidiennes h min, degré de production d'électricité totale, heures de fonctionnement totales h

Expérience 3. Afficher les éléments d'enregistrement des défauts d'une seule station dans le logiciel hôte:

◆ Numéro de l'appareil n ° 1 machine:

DC surtension, sous-tension CC, courant continu

surtension CA, sous tension AC, surintensité CA

surcharge du système, anomalie de fréquence, protection d'îlot, anomalie ADC (détecter rapidement la tension et le courant connectés au réseau), défaut IPM, protection contre les surintensités, protection contre les surtempératures, anomalie de la température, anomalie DSP (processeur de signal numérique, conversion du signal analogique en signal numérique)

4. Conditions techniques de fonctionnement (sortie monophasée)

◆ Tension de sortie de réseau photovoltaïque 17,5 ~ 40VDC

◆ Tension de sortie connectée au réseau 180 ~ 260VAC

◆ Gamme de fréquences connectées à la grille 47,8 ~ 51,2Hz

◆ Efficacité 94,5%

◆ Facteur de puissance> 0,99

◆ Suivi de la puissance maximale 10.8 ~ 28VDC

◆ Environnement de travail: Température-20 ℃ ~ 50 ℃

◆ Humiditylographie90 (25 ℃)

◆ Fonction de protection: protection contre la foudre, polarité inverse, court-circuit, fuite, surchauffe, effet d'îlot, protection contre les surcharges, surtension et sous-tension du réseau, protection contre la surfréquence et la sous-fréquence du réseau, protection contre les défauts au sol, etc.

3. Composition de l'unité du système

3.1. Unité de réseau photovoltaïque: construisez une plate-forme ou un balcon d'environ 3 mètres carrés à l'extérieur, installez des supports et posez un réseau photovoltaïque d'une puissance de crête totale de 300W. Lorsque les conditions le permettent, le réseau photovoltaïque peut choisir trois types différents de cellules solaires pour des expériences (silicium monocristallin, silicium polycristallin, silicium amorphe).

3.2. Unité de contrôle d'inverseur: Selon les besoins de l'expérience, le système peut réaliser au plus 3 unités de différents modèles et origines connectés au réseau par l'ouverture et la fermeture de l'unité de commutation. Les onduleurs fonctionnent en même temps, équipés de canaux connectés au réseau simultanés, Qui peut répondre aux besoins d'expériences comparatives et de diverses collectes de données.

3.3. Unité de commande de commutation: les fils de direction de toutes les unités internes et externes du système sont connectés à leurs bornes de cavalier respectives via l'interrupteur d'isolation. Pour protéger l'instrumentation et la sécurité personnelle.

3.4. Unité de connexion à réseau carré: sur le panneau de câblage, les fils principaux de la plus petite unité sont connectés à leurs bornes de cavalier respectives via le commutateur d'isolation. Selon les besoins de l'expérience, les cavaliers peuvent être utilisés pour combiner librement différentes tensions en circuit ouvert de 17,5 à 60VDC, système de puissance de crête 50 à 300W.

3.5. Unité d'affichage: tension et courant de réseau carré. Tension inverse AC, courant, fréquence, puissance, puissance réactive. En avant tension AC, courant, fréquence. Température de fonctionnement de l'équipement, température du réseau de batteries, température et humidité du laboratoire, horloge de chronométrage d'expérimentation, comptage inversé de l'électricité, dosage de l'électricité avant.

3.6. Unité de surveillance connectée au réseau: le dispositif de surveillance comprend un hôte de surveillance, un logiciel de surveillance et un équipement d'affichage. Ce système utilise un PC de contrôle industriel haute performance comme hôte de surveillance du système, configure le logiciel de surveillance de version multi-machine du système photovoltaïque connecté au réseau et adopte la méthode de communication RS485 pour obtenir les paramètres de fonctionnement et les données de fonctionnement de tous les onduleurs connectés au réseau en temps réel.