風光互補發(fā)電系統(tǒng).pptx

1、風光互補發(fā)電系統(tǒng)、能源工程學院、KNT-WP01型風光互補發(fā)電實訓系統(tǒng)主要由光伏發(fā)電裝置、光伏發(fā)電系統(tǒng)、風力供電裝置、風力供電系統(tǒng)、逆變器與負載系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)組成。 KNT-WP01型風景互補發(fā)電實訓系統(tǒng)采用模塊化結構，各裝置和系統(tǒng)具有獨立的功能，可與光伏發(fā)電實訓系統(tǒng)、風力發(fā)電實訓系統(tǒng)組合。 系統(tǒng)構成、光伏供電系統(tǒng)主要是光伏電源控制單元、光伏輸出顯示單元、觸摸面板、光伏供電控制單元、DSP控制單元、接口單元、西門子S7-200PLC、繼電器組、配線列、蓄電池組、可變電阻光伏電源控制單元、QF1、AC220V電源插座、光伏輸出顯示單元主要由直流電流校正、直流電壓校正、AC220V的l、n和RS4

2、85通信端口組成。光伏輸出顯示單元、J41、J42、觸摸屏用于顯示風力發(fā)電機的輸出信息、風場的風量信息及蓄電信息。 通過RS232和DSP的通信，可以顯示實際的光輸出電流和電壓，觸摸屏可以模擬光充電的過程，用示波器可以測量DSP中的PWM7和GND的模擬充電波形。觸摸屏、實際充電波形(1)關閉投影儀燈1和投影儀燈2，光伏電池模塊的輸出電壓低于電池電壓，無法對電池充電。 將示波器的a通道(或b通道)檢測探針分別與接口基板上的T2P和GND連接時，得到表示沒有充電的圖形。 (2)點亮投光燈1和投光燈2，光伏電池模塊的輸出電壓約為19V左右，蓄電電池的電壓不足13.5V。 將示波器的a通道(或b通道

3、)檢測探針分別與接口基板上的T2P和GND連接時，得到如圖所示的波形，該波形為MPPT充電，2 .模擬充電波形為MCGS觸摸屏上的“模擬實驗”接口調(diào)節(jié)光伏模擬電壓設定值和模擬，不符合條件，不充電，滿足條件，太陽能電壓15V，蓄電池12V，滿足條件，太陽能電壓25V，蓄電池12V，滿足條件，太陽能電壓30V，蓄電池12V，在實訓中在如何進行實訓的過程中，由于蓄電池的電壓放電變化較慢，不一定能達到蓄電池的過放電保護條件。 為了解蓄電池的過放電保護過程，可以用可調(diào)直流電源模擬蓄電池的電壓變化，觀察蓄電池的過放電保護過程。光供電控制單元、接口單元、光輸出、蓄電池輸入、蓄電池輸出、負載、DC24V電源、

4、充電狀態(tài)輸出指示、充電脈沖寬度信號、蓄電池欠電壓控制信號、蓄電池電壓采樣信號、光電池電壓采樣信號、光電池放電電流采樣信號DSP控制單元、觸摸面板監(jiān)視器一體型通信、充電脈沖寬度信號、蓄電池欠電壓控制信號、充電狀態(tài)輸出指示、DC24V電源、可變電阻的電阻值為1000、電力為100W。 可知，可變電阻、光電電池的輸出特性曲線、光電電池的輸出特性曲線在分析光電電池的特性方面非常重要，光電電池是既不是恒壓源也不是恒流源的非線性直流電源。 西門子S7-226PLC、PLC輸入、PLC輸出、繼電器是以小電流控制大電流動作的“自動開關”。 工作電源為DC24V。 因此，電路起著自動調(diào)整、安全保護、轉換電路等作

5、用。KA1-KA8圖：繼電器、繼電器電路圖：太陽能發(fā)電主電路圖、繼電器KA1和繼電器KA2通過插座CON2將單相AC220V提供給擺動桿偏轉電動機，當電動機旋轉時，安裝在擺動桿上的投光燈從東向西移動。 擺桿偏轉電動機是單相交流電動機，正、反轉分別由繼電器KA1和繼電器KA2完成。 繼電器KA7和繼電器KA8將單相AC220V經(jīng)由插座CON3供給至投影儀燈1和投影儀燈2。 太陽能電池陣列分別向東還是向西偏轉由水平運動的直流電動機控制，正、反轉從繼電器KA3和繼電器KA4通過插座CON4向直流電動機提供不同極性的直流24V電源，實現(xiàn)直流電動機的正、反轉。 北偏轉或南偏轉由另外的俯仰運動直流電動機控

6、制，正、反轉由繼電器KA5和繼電器KA6進行。 光伏供電裝置和光伏供電系統(tǒng)之間的電氣連接是在插座上進行的。 插座、插座CON1 CON1定義為光伏模塊輸出插座，有兩個連接端口。 4個光伏電池模塊并聯(lián)連接，通過CON1輸出到光伏供電系統(tǒng)配線列的XT1.1和XT1.2端口。 XT1.1 XT1.2、連接插座CON2、CON3、CON4連接插座CON2、CON3、CON4的作用已在主電路中提及。 連接插座CON5 CON5定義為控制桿限位連接插座，有7個連接端口。 垂直限位接近開關是用來供給擺動桿的垂直位置的信號，經(jīng)由CON5與光伏供電系統(tǒng)的布線列的XT1.12端口連接。 東西微開關和西東向微開關是

7、用于保護的，提供擺動桿的東、西限位的位置信號，通過CON5與光伏供電系統(tǒng)的配線列的XT1.13和XT1.14端口連接。連接插座CON6 CON6定義為光傳感器連接插座，有8個連接端口。 光線傳感器中的東方向、西方向、北方向、南方向的光電寄存器受到不同的照度時，分別產(chǎn)生“高”或“低”的開關信號。 經(jīng)由CON6與接線列XT1.15、XT1.16、XT1.17、XT1.18的端口連接，分別被PLC輸入端I2.2、I2.3、I2.4、I2.5接收。 CON6的1、2端口與端子臺12V電源連接，供給光纖傳感器控制箱中的繼電器線圈。光傳感器原理、12V、12V、連接插座CON7 CON7被定義為光電元件偏

8、轉限制連接插座，具有六個連接端口。 東、西方向限位接近開關、北方向限位微開關、南方向限位微開關安裝在光伏發(fā)電裝置的水平和俯仰方向運動機構上，用于光伏發(fā)電單元正方矩陣的偏移限位，通過CON7連接線列XT1.19、XT1.21、XT1.22 、12V直流電源是用于光傳感器的繼電器線圈。 DC12V開關電源的目的在于，通過將主電源連接到配線列，并從配線列引出，可以將多條電源線分離，配線列作為一個適配器發(fā)揮作用。 接線列、風力供電系統(tǒng)主要包括風電電源控制單元、風電輸出顯示單元、觸摸屏、風力供電控制單元、DSP控制單元、接口單元、西門子S7-200PLC、逆變器、繼電器組、接線列、可變電阻、斷路器、網(wǎng)架

9、風力供電系統(tǒng)、風力供電控制單元與光伏大致相同，不同點在于風力DSP上向PLC輸出風速檢測信號。 DSP控制單元，光耦合輸出I1.0，風速檢測信號，光耦合，風速校正，簡單地說是小型直流電動機。 當風場風速達到規(guī)定值以上時，DSP控制單元通過光電耦合器發(fā)出PLC信號，控制風力發(fā)電機的側風偏航運動。 保護風力發(fā)電機不受損傷。 當風速修正、光電耦合器(光電耦合器)、風場的風速變得過大而達到規(guī)定值時，DSP控制單元輸出3.3V，光電耦合器得到電，內(nèi)部的發(fā)光二極管點亮，晶體管導通，24V從光電耦合器的3腳到4腳西門子S7-200PLC、PLC輸入、PLC輸出、風力繼電器組比光伏少，是光伏的一半。KA9-K

10、A12圖：繼電器組、風力供電主回路電路圖、繼電器KA9和繼電器KA10將單相AC220V通過連接插座CON9供給風場運動機構的單相交流電動機，單相交流電動機的正、反轉分別由繼電器KA9和繼電器KA10完成。 風力發(fā)電機的側風偏航由直流電動機控制，直流電動機的工作電壓為12V。 繼電器KA11和繼電器KA12通過插座CON10向直流電動機供給不同極性的直流電源，實現(xiàn)直流電動機的正反轉。 經(jīng)由開關QF03，AC220V電源成為逆變器的輸入電源，插座CON12將逆變器輸出的3AC220V電源供給風場的軸流風扇。 連接插座CON8 CON8定義為風力發(fā)電機連接插座，有兩個連接端口。 風力發(fā)電機的輸出通

11、過CON8輸送到風力供電系統(tǒng)的接線列的XT2.1和XT2.2端口，如圖所示，插座、插座CON9繼電器KA9、KA10和風場運動機構的單相交流電動機的連接，插座CON10 CON10除在風力供電主電路中使用外，主要功能CON10的2、3接線端口連接于風力供電系統(tǒng)接線列XT2.7和XT2. 8。con 10的4、5、6接線端口分別連接于風力供電系統(tǒng)接線列XT2.9、XT2.10、XT2.11，是側風擺初始位置信號、側風擺45位置信號CON11的3、4連接端口分別與風力供電系統(tǒng)連接列XT2.14、XT2.15連接，分別被接收到PLC的輸入端口I1.4、I1.5。將AC220V轉換為3個AC220V，

12、用于風場馬達。 變頻器可以設定手動控制和力控制。 與變頻器的USS通信相關的殘奧儀表設定P0010=30 /工廠默認值P0970=1 /初始化P0003=1 /標準電平訪問P0010=1 /高速調(diào)整開始P304=220 /設定電動機額定電壓p3003電動機額定功率P310=50 /電機額定頻率P311=1400 /電機額定轉速P700=5 /遠程控制P1000=5 /上位機控制P3900=1 /快速調(diào)試p3=設定允許設定值P20100=6 /設定波特率9600 P20110=3 /設定變頻器從站地址3 接線列、逆變器和負載系統(tǒng)主要用于逆變器電源控制單元、逆變器輸出顯示單元、逆變器和負載系統(tǒng)、逆

13、變器流出力顯示單元主要用于交流電流校正、交流電壓校正，分別用于測量并顯示逆變器輸出的交流電流和交流電壓。 逆變器輸出顯示單元、DC-DC升壓板、變壓器副邊輸出直流低壓24V、變壓器副邊輸出直流高壓315V、全橋逆變器板、逆變器輸出AC220V、DSP控制單元、監(jiān)視器一體型通信、h橋驅(qū)動信號、PWM1-PWM4、a 變頻器的輸入由光伏發(fā)電系統(tǒng)、風力發(fā)電系統(tǒng)或電池組提供，變頻器輸出單相220V、50Hz的交流電源。 交流調(diào)速系統(tǒng)由逆變器和三相交流電動機組成，逆變器的輸出AC220V電源為逆變器的輸入電源，逆變器將單相AC220V轉換為三相AC220V用于三相交流電動機。 逆變器電源控制單元的AC220V電源從逆變器供給，逆變器電源控制單元輸出的DC24V用于發(fā)光管載物臺燈模塊。 插座CON13將DC12V電源供給變頻器和負載系統(tǒng)使用。單極性調(diào)制以保證在一個開關周期內(nèi)兩根功率管以高開關頻率互補開關，得到理想的正弦輸出電壓為特征，其他兩根功率管以低輸出電壓基波頻率工作，大幅降低開關損耗。 然而，一個臂并非