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光伏并网发电系统

概要信息:
基本信息
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产品描述

  光伏发电系统部分主要包括:

  1、多晶硅光伏组件 单晶硅光伏组件

  2、光伏三相并网逆变器

  3、光伏PV模拟源

  4、实验例程和项目

  5、光伏变流器开源软硬件资料

 

  光伏板

  系统由20块250w多晶硅光伏组件板和20块250w单晶硅光伏组件板组成,分为2组,每组10串2并,组成10kw系统。

  (1)电池片:采用高效的晶硅太阳能片封装,保证太阳能电池板发电功率充足。

  (2)玻璃:采用低铁钢化绒面玻璃(又称为白玻璃),厚度3.2mm,在太阳电池光谱响应的波长范围内(320-1100nm)透光率达91%以上,对于大于1200 nm的红外光有较高的反射率。此玻璃同时能耐太阳紫外光线的辐射,透光率不下降。

  (3)EVA:采用加有抗紫外剂、抗氧化剂和固化剂的厚度为0.78mm的优质EVA膜层作为太阳电池的密封剂和与玻璃、TPT之间的连接剂。具有较高的透光率和抗老化能力。

  (4)TPT:太阳电池的背面覆盖物—氟塑料膜为白色,对阳光起反射作用,因此对组件的效率略有提高,并因其具有较高的红外发射率,还可降低组件的工作温度,也有利于提高组件的效率。当然,此氟塑料膜首先具有太阳电池封装材料所要求的耐老化、耐腐蚀、不透气等基本要求。

  (5)边框:高强度铝合金边框,抗机械冲击能力强。

 

  基本参数:

 

光伏并网发电系统

 

光伏并网发电系统

  光伏电池阵列模拟电源,又称光伏方阵模拟器。其主要哦功能功能是直流输出具备模拟不同类型太阳能电池阵列,在不同辐照度、温度、云层遮挡下的输出的I-V及P-V变化特性。可有效的模拟光伏电池板的各类特性,方便进行科研实验。

  技术特点:

  1、功率容量为5KW,直流电压0-600V,电流0-10A。

  2、可模拟太阳能电池板输出特性

  3、可模拟不同光照和温度下的I-V曲线

  4、可测试静态和动态下的MPPT情况

  5、MPPT工作点实时显示于上位机软件上

  6、具有恒功率模式

  7、具有强大的图形化上位机软件

  8、稳压精度高、纹波电压低

  9、动态稳定性用Matlab仿真优化

  10、采用高速DSP进行PID运算,直接输出PWM

 

 

  PV模拟源MPPT测试界面:

 

光伏并网发电系统

 

  光伏并网三相逆变器:

 

  光伏三相并网逆变器通过三相变压器隔离升压并网,实现光电池最大功率跟踪控制和并网电流控制。原理框图如下图所示:

 

光伏并网发电系统

光伏平台示意图

  研旭光伏发电仿真平台主要由IPM逆变功率单元、DSP主控单元、监控中心、电抗器、变压器等几部分组成。系统的核心为DSP主控单元,其主要功能是:

  1、将直流电能转为与主网电压同频同相的交流电能,并馈送给主网,同时会监测各类故障信息,实时保证正常工作;

  2、根据反馈值跟踪直流源(光伏组件或者光伏模拟源)的最大功率输出(MPPT);

  3、将系统工作的所有信息上传至监控中心。

 

  其他特性:

  <1>并网逆变器使用三菱IPM,电流50A,耐压1200V,母线使用500V电解电容

  <2>网侧并网升压三相变压器,变比380/120,初级次级星形联结方式。

  <3>并网逆变器采用TI浮点DSP进行控制,使用一套研旭TMS320F28335的DSP控制板。

  <4>采用一台研旭YX—XDS100v3仿真器完成系统控制算法的调试。

 

  软件构架图如下:

 

光伏并网发电系统

 

  逆变器将直流电转换为与电网同步的三相交流电。通过电压传感器采集三相交流电的相电压值UA、UB、UC,通过克拉克变换等效出两相交流电的电压值 Uα、Uβ,进而求出旋转磁链的位置角γ。通过电流传感器采集三相交流电的电流值 IA、IB、IC,同样通过克拉克变换等效出两相交流电的电流值 Iα、Iβ。由γ、Iα、Iβ通过帕克变换等效出旋转直流的电流值 Id、Iq,从而得出内环的控制量 Id。外环电压控制量与内环电流控制量叠加后与 Iq 再经过帕克逆变换,等效出 Uα`,Uβ`,在经过空间矢量控制输出 PWM,控制功率管。

 

  监控软件:

  监控前台上位机应用软件为用户提供了可视的操作界面,主要包括三大功能,分别为光伏PV模拟功能(需配套PV模拟器)、实时监控功能、历史保存功能。

 

 

  实时监控界面:

 

光伏并网发电系统

 

 

  数据波形界面:

 

光伏并网发电系统

 

  监控软件中还具备算法研究界面,即电网定向矢量算法。通过所示界面用户可以非常清晰的了解算法的结构,同时可以获取每个步骤的计算结果值,以便仿真分析。

 

 

  算法研究界面:

 

光伏并网发电系统

 

  进阶开放实验:

  1、光伏控制策略及编程实验

  2、最大功率跟踪MPPT原理及控制实验

  3、外环电压PI算法及控制原理实验

  4、内环电流PI算法及控制原理实验

  5、SVPWM算法原理实验

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