一、系統(tǒng)概述
分布式并網(wǎng)光伏電教學系統(tǒng)，主要由光伏組件方陣及其支撐支架、直流匯流箱、防雷系統(tǒng)、并網(wǎng)逆變器、交流配電箱、監(jiān)控系統(tǒng)及其連接線纜等組成。
在晴朗的白天，裝在屋頂上的光伏組件發(fā)出的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器逆變成與電網(wǎng)同頻率同相位的單相交流電給負載進行供電，在夜晚或陰雨天等太陽光照不足的情況下，系統(tǒng)處于待機狀態(tài)，負載用電全部來自電網(wǎng)。另外在系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)情況下，可以通過系統(tǒng)監(jiān)控軟件來實時查看系統(tǒng)的運行狀態(tài)和故障信息，或者是選配遠程通訊數(shù)據(jù)采集器，將系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)通過GPRS或以太網(wǎng)，傳輸?shù)侥氖謾C、平板電腦或任意一臺聯(lián)網(wǎng)的電腦，以便于遠程實時掌控電站的信息。

二、系統(tǒng)主要特點
Ø 一站式交鑰匙服務；
Ø 系統(tǒng)所選設備及材料質量可靠、價格低廉，使電站最具性價比；
Ø 選用帶隔離變壓器的并網(wǎng)逆變器，實現(xiàn)直流側與交流側的電氣隔離，對電網(wǎng)和人身安全提供了強有力的保障；
Ø 多種監(jiān)控方式可選，并創(chuàng)造性的將物聯(lián)網(wǎng)技術應用到光伏遠程監(jiān)控中，可以隨時隨地的通過手持終端（如手機、平板電腦等）或任意一臺聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng)，來掌控電站的信息。
Ø 分布式并網(wǎng)光伏電站具有綠色環(huán)保、無污染、就地消納、損耗小等優(yōu)點；
Ø 并網(wǎng)方式靈活，可以根據(jù)實際情況，選擇“自發(fā)自用；自發(fā)自用、余電上網(wǎng)；全部上網(wǎng)”三種并網(wǎng)方式的任意一種，并網(wǎng)流程簡單；
三、系統(tǒng)技術參數(shù)：

項目	名稱	3.5KW 并網(wǎng)型光伏發(fā)電教學系統(tǒng)
標配部分	光伏組件	3.5KW（250W多晶硅×16塊）
	光伏組件支架	1套（平屋頂支架或瓦片屋頂支架）
	并網(wǎng)逆變器	1臺3.5kW（SGD-3.6K-S）
	交流配電箱	1臺
	本地監(jiān)控軟件	1套
	電力連接線纜	1套
	輔料	1套
選配部分	GPRS數(shù)據(jù)采集器	1臺
	遠程監(jiān)控軟件	1套（安卓、IOS或PC版可選）
	環(huán)境監(jiān)測儀	1臺（可監(jiān)測環(huán)境五要素數(shù)據(jù)：風速、風向、太陽輻射量、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度）
	通訊連接線纜	1套
系統(tǒng)性能指標	系統(tǒng)使用壽命	25年以上
	系統(tǒng)占地面積	≥26m2
	系統(tǒng)日均發(fā)電量	5.98~15.3度
	系統(tǒng)日均節(jié)約標準煤量	2.093~5.355kg
	系統(tǒng)日均節(jié)約二氧化碳量	4.62~11.81kg

四、系統(tǒng)原理圖：
  4.1 自發(fā)自用，余電上網(wǎng)模式

  4.2 自發(fā)自用，全部上網(wǎng)模式

  4.2 自發(fā)自用，自發(fā)自用模式

五、主要單元參數(shù)
  5.1 太陽能電池組件
Ø 組件型號：YL250P-29b  多晶
Ø 最大功率（W）：250
Ø 開路電壓（V）：38.4
Ø 短路電流（A）：8.81
Ø 最大功率點的工作電壓（V）：29.9
Ø 最大功率點的工作電流（Ａ）：8.36
Ø 轉化效率：17.12%
Ø 開路電壓溫度系數(shù)：-0.292%/K
Ø 短路電流溫度系數(shù)：+0.045%/K
Ø 功率溫度系統(tǒng)：-0.408%/K
Ø 最大系統(tǒng)電壓（V）：1000
Ø 保險絲額定電流（A）：20
Ø 組件尺寸（長×寬×高）：1650×990×40mm
Ø 重量：19.1kg
Ø 框架：陽極氧化鋁
Ø 玻璃：白色鋼化安全玻璃3.2mm
Ø 電池片封裝：EVA
Ø 背板：復合薄膜
Ø 太陽能電池片：6×10片多晶硅太陽能電池片（156mm×156mm）
Ø 接線盒
1) 6個旁路二極管
2) 絕緣材料：PPO
3) 防水等級：IP65
Ø 連接器
1) 常規(guī)額定電流：30A
2) 耐電壓：DC1000V
3) 接觸電阻：<2mΩ
4) 絕緣電阻：＞500MΩ
5) 適用單芯電纜截面：2.5-6mm2
6) 電纜外徑范圍：Φ5mm～Φ 7mm
7) 環(huán)境溫度：-40℃～+ 105℃
8) 防護等級：IP67
9) 安全等級：Ⅱ
10) 殼體：PC料，黑色
11) 接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
12) 接線方式：壓接
Ø 鎖緊系統(tǒng)：嵌入式常規(guī)額定電流：30A
1) 耐電壓：DC1000V
2) 接觸電阻：<2mΩ
3) 絕緣電阻：＞500MΩ
4) 適用單芯電纜截面：2.5mm2, 4mm2, 6mm2或14AWG, 12AWG, 10AWG
5) 電纜外徑范圍：Φ5mm～Φ 7mm
6) 環(huán)境溫度：-40℃～+ 105℃
7) 防護等級：IP67
8) 安全等級：Ⅱ
9) 殼體：PC料，黑色
10) 接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
11) 接線方式：壓接
12) 鎖緊系統(tǒng)：嵌入式
13) 重量：約0.025Kg
Ø 電 纜
1) 長度：450mm,
2) 規(guī)格：1×4mm²
3) 顏色：紅、黑
Ø 溫度范圍系數(shù)：-40°C to+85°C
Ø 抗冰雹系數(shù)：最大直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)
Ø 最大表面負荷：7200pa
5.2 光伏并網(wǎng)逆變器
采用數(shù)字化高精度DSP控制，高效率方案、高穩(wěn)定度設計，先進的MPPT,實時跟蹤光伏方陣的最大輸出功率，最大轉化效率可達到97.5%，MPPT追蹤效率高達99.9%。正弦波輸出，自動同步電網(wǎng)，電流諧波含量小，對電網(wǎng)無污染，無沖擊；防孤島運行控制，全面的保護和報警功能，具有良好的人機交互LCD界面，配備wifi模塊，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)監(jiān)視。
5.2.1 產(chǎn)品特點
Ø 無變壓器設計，最大效率可達97.5%，歐洲效率可達96.6%
Ø 極高的MPP跟蹤精度（>99.9%）
Ø 較寬的直流電壓輸入范圍（80-500Vdc），廣泛兼容各種類型的太陽能組件
Ø 接線、安裝簡單，易于操作
Ø IP65設計，適合室內外各種環(huán)境下的安裝
 
5.2.2 創(chuàng)新的智能監(jiān)控系統(tǒng)
教學系統(tǒng)所采用的逆變器內置Wifi卡，PMB能保存?zhèn)鞲衅鞯乃兄匾獢?shù)據(jù)。同時配備RS485、RS232、USB和以太網(wǎng)標準接口。可以選擇使用wifi-kit和GPRS-kit。免費的監(jiān)控軟件能夠通過電腦及移動終端清晰直觀的查看輸出數(shù)據(jù)，您可以在任何時候查看光伏電站的太陽能產(chǎn)量和公共電網(wǎng)的供電量情況。
 

 
兩個RJ45插頭用于多點通信，也就是說，通過這兩個插頭和電纜，最多可連接 50 臺逆變器到一個上位機上，上位機可以在同一時間通過一個單一的信號電纜與這些逆變器通信，通過這些插頭，用戶可以從這些逆變器中得到數(shù)據(jù)，并且可以配置參數(shù)。
5.2.3 界面友好，便于操作
系統(tǒng)采用的逆變器擁有精美的顯示屏，顯示機器所有相關的運行信息和設置，三個LED燈分別指示機器的運行狀況，通信狀態(tài)和是否有錯誤信息，用戶可以一目了然的了解機器的實時運行狀況。
 

物件/編號	描   述
A	LED燈（黃）–數(shù)據(jù)通信
B	LED燈（綠）–工作
C	LED燈（紅）–報錯
D	向上鍵
E	向下鍵
F	取消鍵
G	確認鍵

5.2.4 并網(wǎng)逆變器參數(shù)
Ø 直流側參數(shù)
1) 最大輸入功率：4500W
2) PV短路電流：20A
3) 最大輸入電流：20A
4) 滿載MPP電壓范圍：180-450V
5) 最大輸入電壓：500V
6) 最小輸入電壓：150V
7) 啟 動 電 壓：170V
8) 最大功率跟蹤數(shù)：1
9) 防逆流功能：有，配套防逆流傳感器
Ø 交流側參數(shù)
1) 額定交流功率：4000W
2) 最大輸出電流：19A
3) 連接方式：單相
4) 額定輸出電壓：220Vac,230Vac（電網(wǎng)匹配）
5) 輸出電壓范圍：185v-276v
6) 額定輸出頻率：50Hz/60Hz
7) 總電流波形畸變率：＜3%
8) 功率因數(shù)：≥0.99
9) 最大功率跟蹤效率：99.9%
10) 安全等級：一級
11) 防護等級：IP65
Ø 參考標準
1) 安規(guī)標準：EN 62109, AS/NZS 3100
2) 電磁兼容標準：EN 61000-6-1, EN 61000-6-2, EN 61000-6-3, EN 61000-6-4, EN 61000-3-2, EN 61000-3-3
3) 并網(wǎng)標準：VDE 0126-1-1, RD1699, EN5, C10/11, G83/2, UTE C15-712-1, AS4777, CQC, CEI 0-21
Ø 支架
 
1) 斜面式，標準工程用C型鍍鋅鋼
2) 支架材料：工程用鍍鋅方鋼，含標準件，接地孔等所需的全部部件，含支架基建底座。
3) 方陣點地面積：安裝于樓頂或地面點地約 23平方米
Ø 電纜
1) 規(guī)格：阻燃電力電纜  4mm2 ,顏色：黑色，紅色， 光伏專用
Ø 光電聯(lián)接方式：14塊250W太陽能組件，每7塊串聯(lián)，分2組輸送至室內實驗臺
Ø 斷路器
1) 斷路器品牌：正泰交流，  正品施奈德：交流/直流
 
Ø 電表：單項電子電能表 DDS607   5（20）A
                        
Ø 雙向計量電度表：
                     
1) 適用范圍：計量單相兩線交流有功電能，適用于執(zhí)行單費率電價的太陽能和光伏發(fā)電的用戶雙向計量  5（20）A
2) 主要功能
u •液晶LCD數(shù)字顯示
u •正反向雙向計量，正向電量6位整數(shù)1位小數(shù)（999999.9）反向電量5位整數(shù)1位小數(shù)（F99999.9）。
六、主要實驗實訓內容
6、1、 光伏能量變換實驗
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、陣列匯流與防雷接地原理。
實驗5、陣列結構件組合安裝原理。
實驗6、最大功率跟蹤器與光伏轉換提效實驗。
實驗7、在不同天氣和日照強度下光波對光伏轉換效率的影響實驗。
實驗8、在不同季節(jié)環(huán)境溫度變換下對光伏能量轉換的影響實驗。
6、2、光伏并網(wǎng)同步逆變電源實驗
實驗1、逆變電源單元組成原理。
實驗2、逆變電源MPPT的最大功率跟蹤控制方法的實驗。
實驗3、逆變電源輸出功率與光伏能量變換的實驗。
實驗4、MPPT與電子跟蹤器有效結合和分離控制方面的比較實驗。
實驗5、逆變器并入的電網(wǎng)供電中斷，逆變器應在2s內停止向電網(wǎng)供電，同時發(fā)出警示信號的防孤島效應保護試驗。
實驗6、逆變電源直流輸入欠電壓控制實驗。
6、3、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)軟件實驗
實驗1、在工控一體機上位軟件里查看單站監(jiān)控項目
² 當前功率 KW、當日電量 KWh、當月電量 KWh、當前電量 KWh、總電量 KWh
² 累計減少砍伐樹木（棵）、累計減排二氧化碳（噸）、收益（元）需要設置
² 每日/周功率曲線、電量曲線
實驗2、在移動設備監(jiān)控軟件里查看單站電量記錄項目：
² 當前功率 KW、當日電量 KWh、當月電量 KWh、當前電量 KWh、總電量 KWh
² 累計減少砍伐樹木（棵）、累計減排二氧化碳（噸）、收益（元）需要設置
² 每日/周功率曲線、電量曲線
實驗3、在上位軟件里查看單站故障記錄項目：
² 直流過壓、直流欠壓、直流過流
² 交流過壓、交流欠壓、交流過流
² 系統(tǒng)過載、頻率異常、孤島保護、ADC異常（快速檢測并網(wǎng)電壓，電流）、IPM故障、過流保護、過溫保護、溫度異常、DSP異常（數(shù)字信號處理器，將模擬信號轉為數(shù)字信號）
6.4在線教育課程開放平臺（具有軟件著作權，配1個登錄帳號）:
1）本系統(tǒng)是互通教學多元化管理平臺，將用戶傳統(tǒng)的各個平臺系統(tǒng)實施整合，集中互通管理，解決多平臺、多賬號難以管理、數(shù)據(jù)庫分散無法集中統(tǒng)計等問題。系統(tǒng)包含了：在線教務管理系統(tǒng)、在線課程資源管理平臺、在線習題庫平臺、在線考試考核平臺、線上視頻課程管理平臺及線上虛擬仿真教學管理平臺，真正意義的一站互通數(shù)據(jù)集中統(tǒng)計！
2）課程資源：多個微課視頻實拍采集教學視頻素材，后期影視包裝，片頭10秒左右，片尾5秒左右，視頻尺寸不低于1920*1080，視頻格式MP4、FLV等；多個虛擬仿真內容采用unity引擎開發(fā)，在pc端win系統(tǒng)上運行（win7、win8、win10，注不包含win xp）軟件。
3）為了教學的統(tǒng)一性要求在線教育平臺與實訓裝置是同一個生產(chǎn)商！
4）微課內容不少于10課時.
6.5新能源系統(tǒng)教學軟件
一、軟件要求
1、通過該軟件可以系統(tǒng)性學習太陽能光伏硅材料、電池片、光伏組件、光伏組件附屬材料、光伏應用產(chǎn)品等全部系列光伏知識內容。
2、配備文字與動畫展示并介紹從原材料至成品包括中間環(huán)節(jié)加工工藝等與使用方法。
3、多媒體系統(tǒng)自帶語音講解，圖、文、聲并茂展示講解、與系統(tǒng)所述文字同步播放，幫助教師對光伏發(fā)電課程教案的快速編寫，提高學生對新能源專業(yè)知識快速掌握和快速學習。
4、軟件組成
(1)太陽能光伏硅材料講解與展示系統(tǒng)
主要功能
1、展示各種太陽能光伏電池使用的硅材料實物；
2、配備文字與動畫展示各種材料的生產(chǎn)工藝與使用方法
3、功能列表（約11課時）
u 光伏硅產(chǎn)品基本情況介紹
u 硅單質性質：包括硅的物理性質、化學性質、硅的分類與應用
u 硅化合物性質：包括二氧化硅、一氧化硅、硅的鹵化物、三氯氫硅、硅烷等
u 硅的生長原理及定型
u 硅的提純方法：包括化學提純與物理提純方法
u 多晶硅的制備及其缺陷和雜質：包括冶金硅級制備、高純多晶硅制備、鑄造多晶硅制備
u 單晶硅的制備及其缺陷和雜質：包括單晶硅生長、單晶硅的雜質與缺陷
u 單晶硅與多晶硅加工方法
u 硅薄膜材料：包括非晶硅薄膜材料、多晶硅薄膜材料
u 硅材料的測試與分析方法：包括導電型號測量、電阻率測量、少子壽命測量、霍爾系數(shù)的測定、遷移率的測量、化學性能分析、晶體結構分析等
u 硅材料測試與分析依據(jù)標準（GB標準、UL標準、IEC標準、SEMI標準）
(2)太陽能光伏電池片講解與展示系統(tǒng)
主要功能
1、展示各種太陽能光伏電池片；
2、配備文字與動畫展示各種電池片的生產(chǎn)工藝與使用方法
3、功能列表（約9課時）
u 太陽能電池片基本情況介紹
u 太陽能電池片基本結構分析
u 太陽能電池片分類
u 晶體硅太陽能電池片生產(chǎn)工藝：包括生產(chǎn)方法與生產(chǎn)設備介紹
u 晶體硅太陽能電池片生產(chǎn)主要原材料
u 太陽能電池片測試技術與方法：包括測試方法與測試設備介紹
u 太陽能電池片測試依據(jù)標準
(3)太陽能光伏組件講解與展示系統(tǒng)
1、展示各種太陽能光伏光伏組件；
2、配備文字與動畫展示各種光伏組件的生產(chǎn)工藝與使用方法
3、功能列表（約10課時）
u 太陽能電池組件基本介紹
u 太陽能電池組件的分類及各種組件的優(yōu)缺點
u 太陽能電池組件的生產(chǎn)工藝介紹及相關設備
u 太陽電池組件的評定標準
u 太陽能電池組件的測試方法與測試設備
u 太陽能電池組件的發(fā)展方向
(4)太陽能光伏組件附屬材料講解與展示系統(tǒng)
主要功能
1、展示各種太陽能光伏光伏組件附屬材料；
2、配備文字與動畫展示各種光伏組件附屬材料的生產(chǎn)工藝與使用方法
3、功能列表（約7課時）
u 太陽能組件附屬設施情況介紹
u 太陽能組件對鋼化玻璃的具體要求
u 太陽能組件對支架鋁型材的具體要求
u 太陽能組件對EVA封膠的具體要求
u 太陽能組件對TPT背板的具體要求
u 太陽能組件附屬設施檢測方法
u 太陽能組件附屬設施測試標準
二、展示與講解功能內容（要求圖、文、聲并茂）
2.1 太陽能光伏應用產(chǎn)品講解與展示系統(tǒng)（約5課時）
2.1.1 太陽能發(fā)電系統(tǒng)：
2.1.2 家用太陽能發(fā)電機直流系統(tǒng)多媒體電視機
2.1.3 太陽能便攜電源：
2.1.4 太陽能殺蟲燈
2.1.5 太陽能警示燈
2.1.6 太陽能野營燈
2.2 太陽能光伏發(fā)電基本原理
2.3 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)組成部分介紹
2.4 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設計方法
2.5 太陽能光伏電站施工建設方法
2.5.1、項目前期考察 
2.5.2、項目建設前期資料及批復文件 
第一階段：可研階段 
第二階段：獲得省級/市級相關部門的批復文件
第三階段：獲得開工許可 
2.5.3、項目施工圖設計 
2.5.4、項目實施建設 
2.5.5、帶電前的必備條件 
2.6太陽能光伏并網(wǎng)電站介紹
2.6.1、光伏并網(wǎng)電站簡要描述 
2.6.2、光伏并網(wǎng)電站設備組成 
2.6.2、光伏并網(wǎng)電站設備功能 
2.7 家用型太陽能電站建設方案
2.7.1、項目概述 
2.7.2、方案設計 （附詳細方案設計）
（一）用戶負載信息
（二）系統(tǒng)方案設計 
（三）效益計算：  
2.8 逆變器基本原理介紹
2.9 控制器基本原理介紹
6.6 實驗室智慧用電安全控制系統(tǒng)
智能電源管理系統(tǒng)具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網(wǎng)與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網(wǎng)絡的情況下，教室整套智能電源管理系統(tǒng)可離線獨立運行。
1、智能終端：智能電源管理系統(tǒng)以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監(jiān)控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監(jiān)測三相電壓、電流、功率，功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)，液晶觸摸屏監(jiān)測數(shù)值。能監(jiān)控實驗室電源的故障類型和故障次數(shù)；設備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止！
2、手機APP：用電狀態(tài)界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等；用電數(shù)據(jù)界面能智能查找近2年用電數(shù)據(jù)，設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等?？刂疲嚎稍谖⑿判〕绦蛑羞h程控制智能開關的通斷。
3、PC端軟件：每個設備狀態(tài)信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統(tǒng)計；具有管理員信息修改與權限管理等功能。可一鍵開啟和關閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開關！
4、后臺系統(tǒng)：包含賬號管理、設備管理、報修管理、用戶管理，設備管理：①、包含監(jiān)控管理：實時視頻監(jiān)控每個教室，可一鍵預覽所有設備的在線和運行情況，分析設備使用率及運行時間！②、包含設備節(jié)點：可顯示設備所在位置、編碼名稱、掛載情況、用戶編輯、用戶查詢等。
5、報修管理：用戶可進行遠程報修，反應設備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設備維護。
6、用戶管理：可連通手機號，對賬戶進行一對一的安全加密，實名認證，防止賬戶泄密、防盜，現(xiàn)場數(shù)據(jù)連接云平臺后臺數(shù)據(jù)庫管理。
現(xiàn)場需對功能逐一演示，提供有效、權威的證明文件，佐證該產(chǎn)品的可靠、安全、先進性。
提供實驗室智慧用電安全控制系統(tǒng)的專利證明材料；
 
七、主要設備清單

序號	名     稱	型  號	數(shù) 量	單 位	備注
1	3.5KW光伏發(fā)電系統(tǒng)（主控制臺）	SG-3.5KW	1	臺
2	太陽能電池板	YL-250W	14	塊
3	并網(wǎng)逆變器（4KW 二代機）	SGD-3.6	1	套
4	Omniksol-WIFI KIT 通訊模塊	外置模塊	1	只
5	交流漏電開關	正泰/施奈德		組
6	單項電子電能表	DDS607	1	臺
7	雙向計量電度表 （光伏專用）		1	臺
8	工控一體機	13寸	1	臺
9	太陽能電池板支架	3.5KW	1	套
10	交流配電箱		1	只
11	上位軟件		1	套
12	使用手冊		1	本