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一、系统概述
TYT-31分布式风光互补离并网发电教学实验平台|太阳能技术及应用实训装置，主要由光伏组件方阵及其支撑支架、直流汇流箱、防雷系统、并网逆变器、交流配电箱、监控系统及其连接线缆等组成。
在晴朗的白天，装在屋顶上的光伏组件发出的直流电经过并网逆变器逆变成与电网同频率同相位的单相交流电给负载进行供电，在夜晚或阴雨天等太阳光照不足的情况下，系统处于待机状态，负载用电全部来自电网。您可以通过系统监控软件来实时查看系统的运行状态和故障信息，或者是选配远程通讯数据采集器，将系统工作数据通过GPRS或以太网，传输到您的手机、平板电脑或任意一台联网的电脑，以便于您远程实时掌控电站的信息。
二、系统主要特点
三、系统技术参数：
项目 | 名称 | 5kW 并网发电教学系统 | |
标配部分 | 光伏组件 | 5 kW（250W多晶硅×20块） | |
光伏组件支架 | 1套（平屋顶支架或瓦片屋顶支架） | ||
并网逆变器 | 1台5kW（DSG-5K-TG） | ||
交流配电箱 | 1台 | ||
本地监控软件 | 1套 | ||
电力连接线缆 | 1套 | ||
辅料 | 1套 | ||
选配部分 | GPRS数据采集器 | 1台 | |
远程监控软件 | 1套（安卓、IOS或PC版可选） | ||
环境监测仪 | 1台（可监测环境五要素数据：风速、风向、太阳辐射量、环境温度、环境湿度） | ||
通讯连接线缆 | 1套 | ||
系统性能指标 | 系统使用寿命 | 25年以上 | |
系统占地面积 | ≥26m2 | ||
系统日均发电量 | 5.98~15.3度 | ||
系统日均节约标准煤量 | 2.093~5.355kg | ||
系统日均节约二氧化碳量 | 4.62~11.81kg | ||
四、系统原理图：
4.1 自发自用，余电上网模式
4.2 自发自用，全部上网模式
4.2 风光互补离网工作模式
离网与并网模式之间可一键切换，操作简单便捷，或者将5KW太阳能电池，分成2路分别供给离网发电和并网发电。
风力发电作为单独发电系统，配合风光互补控制系统完成风力发电相关实验项目
五、主要单元参数
5.1 太阳能电池组件
5.2 光伏并网逆变器
采用数字化高精度DSP控制，高效率方案、高稳定度设计，*的MPPT,实时跟踪光伏方阵的zui大输出功率，zui大转化效率可达到97.5%，MPPT追踪效率高达99.9%。正弦波输出，自动同步电网，电流谐波含量小，对电网无污染，无冲击；防孤岛运行控制，全面的保护和报警功能，具有良好的人机交互LCD界面，配备wifi模块，实现远程数据监视。
5.2.1 产品特点
5.2.2 智能监控系统
教学系统所采用的逆变器外配Wifi卡，PMB能保存传感器的所有重要数据。同时配备RS485、RS232、USB和以太网标准接口。可以选择使用wifi-kit和GPRS-kit。免费的监控软件能够通过电脑及移动终端清晰直观的查看输出数据，您可以在任何时候查看光伏电站的太阳能产量和公共电网的供电量情况。
两个RJ45插头用于多点通信，也就是说，通过这两个插头和电缆，zui多可连接 50 台逆变器到一个上位机上，上位机可以在同一时间通过一个单一的信号电缆与这些逆变器通信，通过这些插头，用户可以从这些逆变器中得到数据，并且可以配置参数。
5.2.3 界面友好，便于操作
系统采用的逆变器拥有精美的显示屏，显示机器所有相关的运行信息和设置，三个LED灯分别指示机器的运行状况，通信状态和是否有错误信息，用户可以一目了然的了解机器的实时运行状况。
物件/编号 | 描 述 |
A | LED灯（黄）–数据通信 |
B | LED灯（绿）–工作 |
C | LED灯（红）–报错 |
D | 向上键 |
E | 向下键 |
F | 取消键 |
G | 确认键 |
5.2.4 并网逆变器参数
5.2.5 支架
系统支架设计容量为5KW，采用标准工程件，镀锌方钢，镀锌C型钢，结构美观，强度高，由20块250Wp太阳能光伏组件，成40度斜面，固定于C型钢架上，（此图仅供参考）
5.2.6 电缆
5.2.7光电联接方式： 20块250W太阳能组件，每10块串联，分2组输送至室内实验台
5.2.8 断路器
5.2.9 电表：
5.2.10 双向计量电度表：
5.3 风力发电机
电机材料：铝合金&不锈钢5.4 模拟风洞（鼓风机）
5.5 风光互补控制器
5.6 离网逆变器
离网逆变电源在系统当中，是将直流电转换成交流电的设备，所转换的交流电可以驱动家用电器产品，如电风扇，洗衣机，电灯，节能灯等，阻性负载、感性负载等
输出电压：220VAC特殊功能：完善的旁路功能，可以实现市电→光伏或光伏→市电之间的无缝切换，可优选光伏优先或市电优先。
5.7 铅酸蓄电池
在风、光离网发电系统中，蓄电池的作用主要是储存能量，在晚上或多云等气候情况下，风力发电机和光伏阵列不能提供足够的能量时，蓄电池供给负载，保证系统的正常运行。
该系统所采用的铅酸蓄电池规格如下：
5.7.1 放电特性
铅酸蓄电池具有的良好的放电特性，尤其是大电流放电的特性更为*。电池放电的容量取决于放电电流，终止电压和放电时间。
不同放电率的放电性能和终止电压选择如下图：
放电时间
温 度（℃）
5.7.2 自放电特性
铅酸蓄电池储存时的自放电特性如下图：
自放电特性
5.7.3 充电特性
铅酸蓄电池要求采用限流恒压的充电方法进行充电。在环境度为25℃的条件下，浮充电压为13.6±0.1V 台X台数，充电开始时的电流应限制在0.25C10A的范围内。
恒压充电特性(25℃)如下图：
充电时间
在不同的环境温度下，适宜的电池充电恒压值可按下所示，找出整组电池的恒压浮充电压值(电池充电电压X电池组中的电池台数)。
电池浮充电电压与环境温度的关系
六、主要实验实训内容
6、1、 光伏能量变换实验
实验1、光伏阵列单元组成原理。
实验2、太阳能光电池能量转换组合原理。
实验3、阵列电池zui大功率跟踪器原理。
实验4、阵列汇流与防雷接地原理。
实验5、阵列结构件组合安装原理。
实验6、zui大功率跟踪器与光伏转换提效实验。
实验7、在不同天气和日照强度下光波对光伏转换效率的影响实验。
实验8、在不同季节环境温度变换下对光伏能量转换的影响实验。
6、2、光伏并网同步逆变电源实验
实验1、逆变电源单元组成原理。
实验2、逆变电源MPPT的zui大功率跟踪控制方法的实验。
实验3、逆变电源输出功率与光伏能量变换的实验。
实验4、MPPT与电子跟踪器有效结合和分离控制方面的比较实验。
实验5、逆变器并入的电网供电中断，逆变器应在2s内停止向电网供电，同时发出警示信号的防孤岛效应保护试验。
实验6、逆变电源直流输入欠电压控制实验。
6、3、光伏并网发电系统软件实验
实验1、在工控一体机上位软件里查看单站监控项目
实验2、在移动设备监控软件里查看单站电量记录项目：
实验3、在上位软件里查看单站故障记录项目：
6、4、风力发电机运行过程与风能量变换演示实验
实验1、风力发电基础理论原理性实验
实验2、风力发电系统设计实验
实验3、风力发电控制技术实验
实验4、风力发电相关测量技术实验
实验5、风力发电基础理论与应用技术仿真实验
实验6、发电机转速与输出电压关系实验
实验7、发电机转速与输出电流关系实验
实验8、发电机转速与输出频率关系实验
实验9、风速即转速与出功率关系实验
实验10、变频器调速实验
七、主要设备清单
序号 | 名 称 | 型 号 | 数 量 | 单 位 | 价 格 |
1 | 风光互补(离)并网发电系统（主控制台） | TYT31 | 1 | 台 | |
2 | 太阳能电池板 | YL-250W | 20 | 块 | |
3 | 并网逆变器（5KW 二代机） | OM-5KTL2 | 1 | 套 | |
4 | Omniksol-WIFI KIT 通讯模块 | 外置模块 | 1 | 只 | |
5 | 交流漏电开关 | 正泰/施奈德 | 组 | ||
6 | 单项电子电能表 | DDS607 | 1 | 台 | |
7 | 双向计量电度表 （光伏） | 1 | 台 | ||
8 | 工控一体机 | 13寸 | 1 | 台 | |
9 | 风力发电机 | 48V/1KW | 1 | 台 | |
10 | 风光互补控制器 | 48V/1KW | 1 | 台 | |
11 | 模拟风洞（鼓风机） | 380V/5.5KW | 1 | 台 | |
12 | 5.5KW 矢量变频器 | 三相四线 | 1 | 台 | |
13 | 离网逆变器（输入DC48V，输出AC220V） | 5KW | 1 | 台 | |
14 | 网速测量仪 | 1 | 台 | ||
15 | 太阳能电池板支架 | 5KW | 1 | 套 | |
16 | 交流配电箱 | 1 | 只 | ||
17 | 上位软件 | 1 | 套 | ||
18 | 使用手册 | 1 | 本 | ||
