5KW光伏儲能發電教學係統,5KW光伏儲能（néng）發電教學設備
2022-07-07 10:27
一、5KW光伏儲能發電教學係統,5KW光伏儲能發電教學設備,5KW光伏儲能發電（diàn）教學裝置光伏儲能發電係統設計：
5KW光伏儲能發電係統主要（yào）由（yóu）光伏子單元、儲能子單元、電網接（jiē）入裝置和能量管理係統四（sì）大部（bù）分構成，係（xì）統（tǒng）主要設備（bèi）包括：
(1) 儲能電池
(2) BMS係統
(3) 電（diàn）池控製係統
(4) 儲能逆變器
(5) 光伏組件（jiàn）
(6) 匯流箱（xiāng）
(7) 通訊裝置
(8) 防雷及（jí）接地裝（zhuāng）置
(9) 設備之間的（de）連接電纜（包括直流側（cè）和交流側）
表1：該係統（tǒng）配置按照夜（yè）晚2小（xiǎo）時供電要求，備單元配置如下（xià）
| 序號 | 設備名稱 | 型號規（guī）格 | 數量 | 單位 | 備注 |
| 儲能係統 | |||||
| 1 | 儲（chǔ）能逆變器 | SW5048D-ES | 1 | 台 | 單相交流輸出，額定功率5kW |
| 2 | 磷酸鐵鋰鋰電池 | 10kWh | 1 | 套 | 選用3.2V 100Ah電芯（xīn），16節進行串聯，含BMS係統及（jí）電池模組 |
| 光伏係統 | |||||
| 1 | 265Wp多晶矽組件（60片（piàn）） | 265Wp | 20 | 塊 | 10串2並,共5.3kWp |
| 2 | 光伏匯流箱 | PVS-4M | 1 | 台（tái） | 4匯1匯流箱 |
1、 產品特點：
1）技術領先，全麵滿足電網或負荷的（de）接入與控製要求具有並網充放電、獨立逆變功能，適合各種應用場合（hé）具有並網和離網並聯功（gōng）能，良好的擴（kuò）容性（xìng）可與多種蓄電（diàn）池接口，具（jù）有多種（zhǒng）充放電工作模式可以實時接受係統調度指令和BMS指令，通訊方式有RS485、CAN、以太網無功功率可調（diào），功率因數範圍超（chāo）前0.9至滯後0.9直流電壓範圍，支持低（dī）壓48V蓄電池輸入110%額定（dìng）輸出功率（lǜ）可（kě）實現長時間運行。
2）高效節能，更集成，更好的（de）客戶體驗正麵維護，可靠牆安裝，安裝維護更方便，降低維護成本防護等級為IP21，具有防滴水功能（néng），具備防凝露功能高（gāo）效PWM調製算法，降低開關損耗。
3）更多優點
雙電源冗餘供電方（fāng）案（àn）提升係統可靠性完善的保護及故障告警係統，更加安全可靠采用動態圖形液晶界麵，提供友好（hǎo）的（de）操（cāo）作體驗-25℃~+55℃可連續滿功率運行適應高海拔惡劣環境，可長期連續、可靠運行支（zhī）持離網主（zhǔ）動運行（háng）功能適合共直流母線係統和共交流母線係統。
2、產品技術指標：
| 直流側 | |
| 最大直流功率 | 5KW |
| 最大直流電（diàn）壓 | 580V |
| 工作電壓（yā）範圍 | 125~550V |
| 最低直流電壓 | 125V |
| 最大直流電流 | 11A |
| 交流側（cè） | |
| 額定功率 | 5KW |
| 最大交流側功率 | 5.5kVA（長時間運（yùn）行） |
| 最大交流電流 | 20A |
| 最大總諧波失真 | <3%(額定功率時) |
| 額定電網電（diàn）壓 | 220V |
| 允許電網電壓範圍 | 180~265V |
| 額定電網頻率 | 50/60Hz |
| 允許電網頻率範圍 | 47~52Hz/57~62Hz |
| 額定（dìng）功（gōng）率下的功率因數（shù） | >0.99 |
| 隔離變壓器 | 具備 |
| 直流電流分量 | <0.5%額定輸出電流 |
| 功率因數可調範圍 | 0.9（超前）~0.9（滯後） |
| 獨立逆變電壓範圍 | 230V |
| 獨立逆變輸出電壓失真度 | <3%（線性負載） |
| 帶不平衡負載能（néng）力 | 100% |
| 獨（dú）立逆變電壓過渡變動範圍 | 10％以內（電阻負載0%⇔100%） |
| 獨立逆變峰值係數(CF) | 3:1 |
| 效率 | |
| 最大效率 | 97.6% |
| 保護 | |
| 直流側斷（duàn）路設備 | 斷路器 |
| 直流過壓保護 | 具（jù）備 |
| 極性反接保護 | 具備 |
| 絕緣阻抗偵（zhēn）測（cè） | 具備 |
| 交流過壓保護 | 具備 |
| 孤島保護 | 具備 |
| 模塊溫度保護 | 具備 |
| 常規數據（jù） | |
| 體積（寬 / 高 / 厚） | 516 × 440 × 184 mm |
| 重量 | 30kg |
| 運行溫度範圍 | -25~+60℃ |
| 停（tíng）機自耗電 | <5W |
| 冷卻（què）方式 | 自然對流 |
| 防護等級 | IP65 |
| 相對濕度（dù） （無冷凝） | 0~95%，無冷凝 |
| 最高海拔 | 2000m |
| 顯示屏 | LED&APP |
| BMS通訊方式 | USB2.0、Wifi |
| 序 號 | 項 目 | 參 數 及 要 求 | |
| 1 | 電池信息 | 電池規格型號（hào） | 50V100Ah |
| 2 | 標稱容量 | 100Ah | |
| 3 | 電池模塊標稱電壓 | 50V | |
| 4 | 單體電（diàn）池標稱電壓 | 3.2V | |
| 5 | 電池模塊的單體組合方式 | 16串 | |
| 6 | 電（diàn）池（chí）模塊重量（kg） | ≈65 | |
| 7 | 充電參數 | 最（zuì）大（dà）充電電流（A） | 50 |
| 8 | 電池模塊充電（diàn）電壓範圍（V） | 40～58.4 | |
| 9 | 電池模塊充電截止電壓 | 58.4V | |
| 10 | 標準充電方法（fǎ） | 20A均充至（zhì）58.4V-58.4V浮充 | |
| 11 | 電（diàn）池（chí）模塊充電時間 | 5~6h（20A） | |
| 12 | 放電參數 | 最大放電（diàn）電流（A） | 100 |
| 13 | 電池模塊放電電壓範圍（V） | 40～58.4 | |
| 14 | 電池模塊放電截止電壓 | 40V | |
| 15 | 單體電池放電截止電壓 | 2.5V | |
| 16 | 短路保護參數（shù） | 短路保護電流(A) | 250A |
| 17 | 短路保護（hù）延遲時間(us) | 500 | |
| 18 | 短路保護恢複（fù）方（fāng）式 | 連接充電器 | |
| 19 | 自耗及休眠參數 | 工作時電（diàn）路內部消（xiāo）耗(mA) | ≤70 |
| 20 | 休（xiū）眠（mián）時（shí）內部消（xiāo）耗(uA) | ≤2000 | |
| 21 | 外殼（ké） | 外殼材質 | 鍍鋅鋼板,表麵噴塑 |
| 22 |
電池組 外形尺（chǐ）寸 |
高度（mm） | 175 |
| 23 | 寬度（mm） | 482(帶掛耳總寬度)，440（箱體） | |
| 24 | 長度（mm） | 593（箱體深度） | |
| 25 | 機箱尺寸 | 長*寬*高 | 600*620*890mm |
| 26 | 設備重量 | 150KG （含電池） | |
| 27 | 數據測量精度 | 電壓(mV) | 5 |
| 28 | 電流（mA） | 100 | |
| 29 | 溫度（℃） | 1 | |
| 30 | 容量（mAh） | 100 | |
| 31 | 工作及存貯 | 工作溫度 | 充電：0～45℃；放電：-20～60℃ |
| 32 | 存貯溫度 | -10～35℃ | |
| 33 | 相對（duì）濕度 | 5%～85% | |
| 34 | 管理係統（BMS） | 管理係統功能 | 單體電壓管（guǎn）理、總電壓管理、充（chōng）放電溫度管理、充放電（diàn）流管理、電池均衡管理、過充保護、過（guò）放保護、過溫保護、過（guò）流保護（hù）、短路保護等（děng）。 |
BMS介紹
磷酸鐵鋰電池係統的BMS係統分三級管理，分別為托（tuō）盤BMS(Tray BMS)、機櫃BMS (Rack BMS)、係統BMS(System BMS),每級BMS主要功能如（rú）下：
a) Tray BMS (TBMS，托（tuō）盤級，控製20個單體電芯，內置在模（mó）組內) : 監測單（dān）體電芯的電壓（yā）、溫度和單個托盤的總電壓， 並通過CAN協議向上級BMS實時傳遞以上信息，能夠控製單（dān）體電芯的電壓均衡性。
b) Rack BMS (RBMS，機架級，控製10個或多個TBMS，內（nèi）置在開關（guān）盒內)： 檢測整組電池的總電壓、總電流，並通過CAN協議向（xiàng）上級BMS實時傳遞以上信（xìn）息。 能夠顯示電池充放電時容量、健康狀態，對功率的預測、內阻的計算。控（kòng）製繼電開（kāi）關和（hé）盤級單（dān）元電（diàn）壓的均（jun1）衡（héng）性。
c) System BMS (SBMS,係統（tǒng）級，最多控製48個RBMS)： 收集下級RBMS信息，能（néng）夠實時對電池剩（shèng）餘容量、健康狀況（kuàng）進行預估，功（gōng）率的預測、內阻（zǔ）的計算。通過（guò）RS-485或Modbus-TCP/IP 的方（fāng）式與上位和外部係統進行通信。
d) 每級（jí）BMS實現（xiàn）功能如下
| 功能 | System BMS | Rack BMS | Tray BMS | |
| 檢測 | Rack 電壓/電流 | - | ○ | - |
| Cell 電壓/溫度 | - | - | ○ | |
| Module 電壓 | - | - | ○ | |
| 計算 | 容量估計 | ○ | ○ | - |
| 健康（kāng）狀況估計（jì） | ○ | ○ | - | |
| 功率（lǜ）預測 | ○ | ○ | - | |
| 電阻（zǔ）計算 | ○ | ○ | - | |
| 控製 | 風扇控製 | - | - | ○ |
| 開關控製 | - | ○ | - | |
| 電（diàn）壓平（píng）衡 | - | ○ | ○ | |
| 通信 | CAN | ○ | ○ | ○ |
| RS-485 or Modbus-TCP/IP | ○ | - | - | |
三、5KW光伏儲能發電教學係統,5KW光（guāng）伏儲（chǔ）能發電教（jiāo）學設備,5KW光伏儲能發電教學裝置監控及通（tōng）訊裝置：
係統配置1 套監控裝置（zhì），配置（zhì）光伏並網係統專用網絡版監測軟件，采用（yòng） USB2.0 或 Wifi通訊方式，可以連續每天 24 小時對所有的係統運行狀態（tài）和數據進行監測。
1、監控軟件功能
實時顯（xiǎn）示電站的當前發電總功率、日總（zǒng）發電量、累計總發電量（liàng）、累計CO2 總減排量以（yǐ）及每天發電功率曲線圖；
可查看運行參數，主要（yào）包括：
a. 直（zhí）流電壓
b. 直流電流（liú）
c. 交流電壓
d. 交流電流
e. 逆變器機內溫度
f. 時鍾
g. 頻率
h. 當（dāng）前發電功率
i. 日發電量
j. 累計發電量
k. 累計CO2 減排量
l. 每（měi）天發電功率曲線（xiàn）圖
監（jiān）控所有設備的運行狀態，采用聲光報警方式提示設備（bèi）出現故障，可（kě）查看故（gù）障（zhàng）原（yuán）因（yīn）及故（gù）障（zhàng）時間，監控（kòng）的故障信（xìn）息至少因包（bāo）括以下（xià）內容：
a. 電（diàn）網電壓過（guò）高
b. 電（diàn）網電壓過低
c. 電網頻率過高
d. 電網（wǎng）頻率過低（dī）
e. 直流電壓過（guò）高（gāo）
f. 逆變器過載
g. 逆（nì）變器過熱
h. 逆變器短路
i. DSP 故障
J. 通訊失敗
監控軟件具有集成環（huán）境監測功能，能實（shí）現環境監測功能，主要包括日照強（qiáng）度、風（fēng）速、風向、和溫度等參量。可每隔5 分鍾存儲一次電站所有運行數據，包括環境數據。故障數據需要（yào）實時存儲。 能夠分別以日、月、年為單位（wèi）記錄和存儲數據（jù）、運行事件、警告、故障信息等。可以連續存儲20 年以上的電站所有的運行數據和所有的故障紀錄。可通（tōng）過監控軟件對逆變器進行（háng）控製，可以（yǐ）以電子表格的形式存儲運行數據，並可（kě）以圖表的形式顯示電站的運行情況。
BMS係統終端可查看數據信息內（nèi）容
單體電壓管理、總電壓管理、充（chōng）放電溫（wēn）度管理、充放電流管理、電池均衡（héng）管理、過充保護、過放保護、過溫保（bǎo）護、過流保護、短路保護等。
2、監控係統介紹
係統所采（cǎi）用的逆變器配置Wifi卡，PMB能（néng）保存傳感（gǎn）器的所有重要數據。同時配備RS485、RS232、USB和以太網標準接口。可以選擇使用（yòng）wifi和USB2.0免費的監控軟（ruǎn）件（jiàn）能夠通過電腦及移動終端清晰直觀的（de）查看輸出數據，您可以在任何（hé）時候查看光伏電站的太陽能產量和公共電網的（de）供（gòng）電量情況。
數據采（cǎi）集和控製
1）逆變器監（jiān）控
采集的基礎（chǔ）數據：當前總功率、發電量（liàng）、二氧化碳減排量、直（zhí）流（liú）電壓、直流電流、直流功率、交（jiāo）流電（diàn）壓、電流、逆變（biàn）器機內溫度等。
2）匯流（liú）箱監控
采集的基礎（chǔ）數據： 光伏陣列每路電流或每個光伏陣（zhèn）列（liè）電流。
報警數據：設備可提供（gòng）的所有報警數（shù）據。
3）光伏陣（zhèn）列監控
采集的基礎數據有高度角、方位角、運行（háng）狀態、報警數據。
4）氣象監測儀監控
采集的基礎數（shù）據有環境溫度 、光照強度、風速、風向等（děng）。
統一的設備維護管理
軟件（jiàn）平台提供監控設備使用狀況功（gōng）能，顯示逆變器等設備的運轉情況、電（diàn）流和電壓、設備的故障信息，提供自動報警顯示並存（cún）儲，並且（qiě）對重要儀表統一管（guǎn）理，提（tí）示維修人員及（jí）時更換備（bèi）件、及（jí）時維（wéi）護，延長儀（yí）表的使用壽命。
數據存儲和顯示
調度中心負責實時采集重要參量並進（jìn）行定期存儲，操作員可查詢（xún）曆史數據庫的數據，並（bìng）且以報表和曲線、棒圖等形式的展示，同時可以打印數據，為技術員分析係（xì）統運行狀（zhuàng）況提供科學的依（yī）據（jù）。
係統報警與告警通知
當係統（tǒng）任何節點、任務模塊出現故障或異常，在處理係統（tǒng）實時的或（huò）曆史的數據過程中發現異常、故障時（shí），係統自動給出各種報警提示（shì），包含（hán）預設的語音報警、報警簡報窗口顯示、報警總表顯示、報警即時打印、報（bào）警畫麵、圖元變色等。
係統產生的報警信息保存，包括告警時間、站點信（xìn）息、告（gào）警類（lèi）別、告警描述（shù）等。同時可以按時間、地域信息、報警（jǐng）類別（bié）、描述等做複（fù）雜（zá）的關鍵字（zì）組合查詢和進行複雜的統計。
告警通知向（xiàng）使用者提供故障設備的告警以及（jí）設備在故障（zhàng）前的預警功能。
該裝（zhuāng）置由風速（sù）傳感器、風向傳（chuán）感器、日照輻射表、測溫探頭、控製盒及支架組成，適用於氣象（xiàng）、軍事、航（háng）空、海港、環保、工業、農業、交通等部（bù）門測量水平風參量及太陽輻射能量的測量。可測量環境（jìng）溫度、風速、風向和輻射強（qiáng）度等參量（liàng），其 RS485 通訊（xùn）接口可接（jiē）入並網監控裝置的監測係統，實時記錄環境數據。
五、5KW光（guāng）伏儲能發（fā）電教學係統,5KW光伏儲能發電教學設備,5KW光伏儲能發電教學裝置主要教學實訓內容：
1、光伏（fú）能量變換實驗
實驗1、光伏陣列單元組成原理
實驗2、太陽能光電池能量轉換組合原理
實驗3、陣列電池最大功率跟蹤器原理
實驗4、陣列匯流與防（fáng）雷接地原理
實驗5、陣列結構件組合（hé）安（ān）裝原理
實驗6、在不同天（tiān）氣和日照強度下光強度對光伏轉換效率的影響實驗
實驗7、在不（bú）同季節環境溫度變換下對光伏能量（liàng）轉換的影響實驗
2、光伏儲能係統應用（yòng）與教學
實驗1、光（guāng）伏儲能（néng）發（fā）電係統原理結（jié）構分析
實驗2、光儲係統匯流、防雷原理學習與實（shí）踐
實驗（yàn）3、鋰電池組在光儲係統（tǒng）中的應用與電能管理
實驗4、（BMS）鋰電池（chí）組管理係統在光（guāng）儲係統中的應用
實驗5、（EMS）能量管理係統在光儲係統（tǒng）的應用與重要性
實驗6、（EMS）能量管理係統在中小型微（wēi）電網係統中的應用
實驗7、直流變換器（qì）在光儲係統的應用與（yǔ）重要性
實驗8、儲能逆變器的原理分析
實驗（yàn）9、儲能逆變器與普通逆變器應用比較
實驗10、光儲（chǔ）微網係統在無電地區、海島應（yīng）用（yòng）及設（shè）計
實驗11、光儲微網係統在多能互補、自發自用等（děng）聯網型微電網中的應用
