風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)（第2版）高職完整全套教學(xué)課件

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)內(nèi)蒙古輝騰錫勒風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目一太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)

①熟練掌握太陽能發(fā)電的原理。

②掌握太陽能發(fā)電系統(tǒng)的組成。

③初步掌握太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

項(xiàng)目描述

為西安地區(qū)設(shè)計(jì)一套太陽能LED景觀燈，燈具功率為30W，每天工作6小時(shí)，工作電壓為12伏，蓄電池維持天數(shù)取5天。要求完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確定有關(guān)部件規(guī)格，畫出系統(tǒng)連接示意圖。相關(guān)知識(shí)一、太陽能發(fā)電系統(tǒng)的原理及組成二、太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

三、太陽能光伏系統(tǒng)的檢查與試驗(yàn)

一、太陽能發(fā)電系統(tǒng)的原理及組成圖1－1太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)示意圖1．太陽能電池方陣圖1－2太陽能電池單體、組件和方陣

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的最核心的器件是太陽能電池，太陽能電池方陣由若干太陽能電池組件組成，太陽能電池組件由若干太陽能電池單體構(gòu)成，太陽能電池單體是光電轉(zhuǎn)換的最小單元。1．太陽能電池方陣硅片腐蝕清洗與制絨擴(kuò)散制結(jié)刻蝕鍍減反射膜絲網(wǎng)印刷高溫?zé)Y(jié)測(cè)試分選包裝入庫硅片切割硅片清洗與測(cè)試圖1-5太陽能電池生產(chǎn)工藝流程圖1．太陽能電池方陣圖1-8太陽能電池組件

1．太陽能電池方陣圖1-9太陽能電池組件生產(chǎn)流程圖

組件層壓電池準(zhǔn)備電池串焊接電池串敷設(shè)修邊組件擦拭安裝邊框、接線盒組件測(cè)試分檔包裝入庫1．太陽能電池方陣圖1-10太陽能電池的電流－電壓特性曲線

1．太陽能電池方陣歐貝黎新能源科技股份有限公司的型號(hào)為EP125M/72-185的組件的電氣參數(shù)。型號(hào)EP125M/72-185W電氣參數(shù)最大輸出功率Pm（W）*185公差（%）0/+3最佳工作電壓Vmp（V）*35.59最佳工作電流Imp（A）*5.262開路電壓Uoc（V）*44.29短路電流Isc（A）*5.696電池片轉(zhuǎn)換效率ηc（%）*14.49最大系統(tǒng)電壓（V）1000工作溫度（℃）-40—85峰值功率的溫度系數(shù)Tk（Pm）-0.46%/K開路電壓的溫度系數(shù)Tk（Voc）-0.39%/K短路電流的溫度系數(shù)Tk（Isc）+0.031%/K1．太陽能電池方陣歐貝黎新能源科技股份有限公司的型號(hào)為EP125M/72-185的組件的機(jī)械參數(shù)。型號(hào)EP125M/72-185W機(jī)械參數(shù)太陽能電池片單晶太陽能電池片125x125毫米電池片數(shù)量72（6*12）組件尺寸1580×808×35毫米重量15kg玻璃3.2毫米厚度低鐵超白鋼化玻璃邊框陽極鋁邊框接線盒IP67以上2．控制器1）控制器的功能太陽能光伏控制器主要由控制電路、開關(guān)元件和其他基本電子元件組成，它是太陽能光伏系統(tǒng)的核心部件之一，同時(shí)是系統(tǒng)平衡的主要組成部分。2．控制器太陽能控制器的功能：①防止蓄電池過充電與過放電，延長蓄電池使用壽命；②防止蓄電池、太陽能電池板或電池方陣極性接反；③防止逆變器、控制器、負(fù)載與其他設(shè)備內(nèi)部短路；④能夠保護(hù)雷擊引起的擊穿；⑤具有溫度補(bǔ)償功能；⑥顯示光伏發(fā)電系統(tǒng)的各種狀態(tài)，有：環(huán)境溫度狀態(tài)、故障報(bào)警、電池方陣工作狀態(tài)、蓄電池（組）電壓、輔助電源狀態(tài)、負(fù)載狀態(tài)等。2．控制器2）控制器的主要技術(shù)參數(shù)（1）最大工作電流。（2）系統(tǒng)電壓。（3）電路自身損耗。（4）太陽能電池方陣輸入路數(shù)。（5）工作環(huán)境溫度。（6）蓄電池的過充電保護(hù)電壓（HVD）。（7）蓄電池充電浮充電壓。（8）蓄電池的過放電保護(hù)電壓（LVD）。（9）其他保護(hù)功能。2．控制器3）控制器的發(fā)展趨勢(shì)①具有過充、過放、過載保護(hù)、電子短路、獨(dú)特的防反接保護(hù)等全自動(dòng)控制功能。②一般利用蓄電池放電率特性修正的準(zhǔn)確放電控制特性。③運(yùn)用單片機(jī)和專用軟件，實(shí)現(xiàn)智能控制。④通常采用串聯(lián)式PWM充電主電路。⑤使用LED發(fā)光管指示，直觀的可以了解當(dāng)前蓄電池狀態(tài)，讓用戶掌握使用狀況。⑥控制全部采用工業(yè)級(jí)芯片。⑦取消了電位器調(diào)整控制設(shè)定點(diǎn)，而運(yùn)用Flash存儲(chǔ)器記錄各工作控制點(diǎn)。⑧使用了數(shù)字LED顯示及設(shè)置。⑨全密封防水要求。2．控制器4）光伏控制器的分類及電路原理

①并聯(lián)型控制器②串聯(lián)型控制器③脈寬調(diào)制（PWM）型控制器④多路控制器⑤智能型控制器⑥最大功率點(diǎn)跟蹤控制器2．控制器5）控制器的配置選型（1）控制器的額定負(fù)載電流。（2）系統(tǒng)工作電壓。（3）額定輸入路數(shù)和電流。3．直流/交流逆變器逆變器是電力電子技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用方面。電力電子技術(shù)是電力、電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)及半導(dǎo)體等多種技術(shù)相互滲透與有機(jī)結(jié)合的綜合技術(shù)。通常，把將交流電能變換成直流電能的過程稱為整流，把完成整流功能的電路稱為整流電路，把實(shí)現(xiàn)整流過程的裝置稱為整流設(shè)備或整流器。與之相對(duì)應(yīng)，把將直流電能變換成交流電能的過程稱為逆變，把完成逆變功能的電路稱為逆變電路，把實(shí)現(xiàn)逆變過程的裝置稱為逆變?cè)O(shè)備或逆變器。3．直流/交流逆變器逆變器的發(fā)展可以分為以下幾個(gè)階段：1956年——1980年，這一階段是傳統(tǒng)階段，其主要特征是：開關(guān)器件的開關(guān)速率低，輸出的電壓波形改善的方法多以多重疊加法為主，體積和質(zhì)量都比較大，且效率低。正弦波逆變技術(shù)從這個(gè)階段開始出現(xiàn)。1981年——2000年，這階段是高頻化階段，其主要特征是：開關(guān)器件的跨管速率變高，波形改善以PWM為主，逆變器體積小、逆變速率顯著提高，正弦波逆變器這個(gè)階段已經(jīng)逐漸完善。2000年以來，這一階段的特征是：逆變器的綜合性高較高，低速開關(guān)與高速開關(guān)搭配使用，安全穩(wěn)定環(huán)保的技術(shù)出現(xiàn)。3．直流/交流逆變器逆變器種類

1）方波逆變器2）階梯波逆變器3）正弦波逆變器

3．直流/交流逆變器光伏逆變器的主要技術(shù)指標(biāo)

１）輸出電壓的穩(wěn)定度２）輸出電壓的波形失真度３）額定輸出頻率４）負(fù)載功率因數(shù)５）逆變器效率

6）額定輸出電流（或額定輸出容量）

7）保護(hù)措施

8）啟動(dòng)特性

9）噪聲3．直流/交流逆變器逆變器的工作原理

4．蓄電池組蓄電池組是光伏電站的貯能裝置，由它將太陽能電池方陣從太陽輻射能轉(zhuǎn)換來的直流電轉(zhuǎn)換為化學(xué)能貯存起來，以供應(yīng)用。其作用是儲(chǔ)存太陽能電池方陣受光照時(shí)所發(fā)出的電能并可隨時(shí)向負(fù)載供電。4．蓄電池組太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)對(duì)所用蓄電池組的基本要求是：①自放電率低；②使用壽命長；③深放電能力強(qiáng)；④充電效率高；⑤少維護(hù)或免維護(hù)；⑥工作溫度范圍寬；⑦價(jià)格低廉。4．蓄電池組

電池的安裝（1）蓄電池與控制器的聯(lián)接。聯(lián)接蓄電池,一定要注意按照控制器的使用說明書的要求聯(lián)接,而且電壓一定要符合要求。若蓄電池的電壓低于要求值時(shí),應(yīng)將多塊蓄電池串聯(lián)起來,使它們的電壓達(dá)到要求。（2）安裝蓄電池的注意事項(xiàng)。①加完電解液的蓄電池應(yīng)將加液孔蓋擰緊,防止有雜質(zhì)掉入電池內(nèi)部。膠塞上的通氣孔必須保持暢通。②各接線夾頭和蓄電池極柱必須保持緊密接觸。聯(lián)接導(dǎo)線接好后,需在各聯(lián)接點(diǎn)涂上一層薄凡士林油膜,以防接點(diǎn)銹蝕。4．蓄電池組③蓄電池應(yīng)放在室內(nèi)通風(fēng)良好、不受陽光直射的地方。距離熱源不得少于2米。室內(nèi)溫度應(yīng)經(jīng)常保持在10－25℃之間。④蓄電池與地面之間應(yīng)采取絕緣措施,例如墊置木板或其他絕緣物,以免因電池與地面短路而放電。⑤放置蓄電池的位置應(yīng)選擇在離太陽能電池方陣較近的地方。聯(lián)接導(dǎo)線應(yīng)盡量縮短；導(dǎo)線線徑不可太細(xì)。這樣可以減少不必要的線路損耗。⑥酸性蓄電池和堿性蓄電池不允許安置在同一房間內(nèi)。⑦對(duì)安置蓄電池較多的蓄電池室,冬天不允許采用明火保溫,應(yīng)用火墻來提高室內(nèi)溫度。4．蓄電池組③蓄電池應(yīng)放在室內(nèi)通風(fēng)良好、不受陽光直射的地方。距離熱源不得少于2米。室內(nèi)溫度應(yīng)經(jīng)常保持在10－25℃之間。④蓄電池與地面之間應(yīng)采取絕緣措施,例如墊置木板或其他絕緣物,以免因電池與地面短路而放電。⑤放置蓄電池的位置應(yīng)選擇在離太陽能電池方陣較近的地方。聯(lián)接導(dǎo)線應(yīng)盡量縮短；導(dǎo)線線徑不可太細(xì)。這樣可以減少不必要的線路損耗。⑥酸性蓄電池和堿性蓄電池不允許安置在同一房間內(nèi)。⑦對(duì)安置蓄電池較多的蓄電池室,冬天不允許采用明火保溫,應(yīng)用火墻來提高室內(nèi)溫度。二、太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.負(fù)載每天總耗電量計(jì)算2.蓄電池容量的確定3.光伏方陣最佳方位角的確定4.光伏方陣最佳傾角的確定5.計(jì)算傾斜面上日輻射量6.估算方陣電流7.確定最佳電流8.方陣電壓計(jì)算9.方陣功率計(jì)算1.負(fù)載每天總耗電量計(jì)算對(duì)于負(fù)載的估算，是獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和定價(jià)的關(guān)鍵因素之一。通常列出所有負(fù)載的名稱、功率要求、額定工作電壓和每天用電時(shí)間。對(duì)于交流和直流負(fù)載都要同樣列出，功率因數(shù)在交流功率計(jì)算中可不必考慮。然后，將負(fù)載分類并按工作電壓分組，計(jì)算每一組的總的功率要求。接著，選定系統(tǒng)工作電壓，計(jì)算整個(gè)系統(tǒng)在這一電壓下所要求的平均安培·小時(shí)（Ah）數(shù)，也就是算出所有負(fù)載的每天平均耗電量之和。2.蓄電池容量的確定d---放電深度C---蓄電池標(biāo)稱容量CR---蓄電池剩余容量

C－蓄電池容量S－蓄電池供電支持的天數(shù)（一般取5～10）QI－負(fù)載平均每天用電量DOD－蓄電池放電深度（一般取60%）ηout-從蓄電池到負(fù)荷的效率（一般取0.85～0.95）K－蓄電池放電容量修正系數(shù)（一般取1.2）等于蓄電池Amp-hour效率的倒數(shù)。

4.光伏方陣最佳傾角的確定城市緯度

Φ最佳傾角城市緯度

Φ最佳傾角哈爾濱45.68Φ+3杭州30.23Φ+3長春43.90Φ+1南昌28.67Φ+2沈陽41.77Φ+1福州26.08Φ+4北京39.8Φ+4濟(jì)南36.68Φ+6天津39.10Φ+5鄭州34.72Φ+7呼和浩特40.78Φ+3武漢30.63Φ+7太原37.78Φ+5長沙28.20Φ+65.計(jì)算傾斜面上日輻射量（１）直接輻射分量HBT。

HBT=HBRB

5.計(jì)算傾斜面上日輻射量（2）天空散射輻射分量HdT。在各向同性時(shí)：5.計(jì)算傾斜面上日輻射量地面反射輻射分量HrT。

故斜面上太陽輻射量即為：通常計(jì)算時(shí)用上式即可滿足要求。如考慮天空散射的各向不同性，則可用下式計(jì)算：6、估算方陣電流求出平均日照時(shí)數(shù)：

方陣應(yīng)輸出的最小電流為：方陣應(yīng)輸出的最大電流為：7.確定最佳電流方陣的最佳額定電流介于Imin和Imax這兩個(gè)極限值之間，具體數(shù)值可用嘗試法確定。先選定一電流值I，然后對(duì)蓄電池全年荷電狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)8．方陣電壓計(jì)算方陣的電壓輸出要足夠大，以保證全年能有效地對(duì)蓄電池充電。方陣在任何季節(jié)的工作電壓應(yīng)滿足：

V=Vf+Vd8．方陣電壓計(jì)算方陣的電壓輸出要足夠大，以保證全年能有效地對(duì)蓄電池充電。方陣在任何季節(jié)的工作電壓應(yīng)滿足：

V=Vf+Vd9．方陣功率計(jì)算由于溫度升高時(shí)，太陽電池的輸出功率將下降，因此要求系統(tǒng)即使在最高溫度下也能確保正常運(yùn)行，所以在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試溫度下（25C）方陣的輸出功率應(yīng)為：三、太陽能光伏系統(tǒng)的檢查與試驗(yàn)1．太陽能光伏系統(tǒng)的檢查種類2．太陽能光伏系統(tǒng)的檢查內(nèi)容3.太陽能光伏系統(tǒng)的試驗(yàn)方法1．太陽能光伏系統(tǒng)的檢查種類（1）系統(tǒng)安裝完成時(shí)的檢查（2）日常檢查（3）定期檢查2．太陽能光伏系統(tǒng)的檢查內(nèi)容（1）太陽電池組件的檢查（2）陣列臺(tái)架的檢查（3）連接箱的檢查（4）功率調(diào)節(jié)器的檢查（5）系統(tǒng)并網(wǎng)裝置的檢查（6）配線電纜的檢查3.太陽能光伏系統(tǒng)的試驗(yàn)方法（1）絕緣電阻試驗(yàn)（2）絕緣耐壓試驗(yàn)（3）接地電阻試驗(yàn)（4）太陽電池陣列的出力試驗(yàn)（5）系統(tǒng)并網(wǎng)保護(hù)裝置試驗(yàn)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)內(nèi)蒙古輝騰錫勒風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目二風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo) ①熟練掌握風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)組成。

②掌握風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)組成部件功能及選型依據(jù)。

③初步掌握風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。項(xiàng)目描述

設(shè)計(jì)一套1kW的獨(dú)立運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，具體包括： ●確定風(fēng)力機(jī)裝機(jī)容量； ●風(fēng)力發(fā)電機(jī)選型； ●蓄電池容量確定； ●電力變換單元設(shè)計(jì)方案確定； ●電力變換單元主要元件選型； ●逆變器選型。相關(guān)知識(shí)一、系統(tǒng)基本組成二、風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)三、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要類型四、風(fēng)力機(jī)運(yùn)行特性五、發(fā)電機(jī)六、電力變換單元七、蓄電池八、控制器一、系統(tǒng)基本組成圖2-1離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)框圖

二、風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)風(fēng)力機(jī)一般分為水平軸和垂直軸兩種，垂直軸的風(fēng)力機(jī)主要缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大，在遇到強(qiáng)風(fēng)時(shí)不易調(diào)速，在80年代后期各國己經(jīng)停止了對(duì)這種風(fēng)車的研制和開發(fā)，現(xiàn)在的風(fēng)力機(jī)主要是水平軸螺旋槳推進(jìn)器型的。水平軸風(fēng)力機(jī)主要由風(fēng)輪、回轉(zhuǎn)體、調(diào)速機(jī)構(gòu)、調(diào)向機(jī)構(gòu)、手剎車機(jī)構(gòu)、增速齒輪箱、發(fā)電機(jī)、塔架等部件所組成。三、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要類型1．定槳距失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2．變槳距調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組3．主動(dòng)失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組4．變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組1．定槳距失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組定槳距是指槳葉與輪毅的連接是固定的，槳距角固定不變，即當(dāng)風(fēng)速變化時(shí)，槳葉的迎風(fēng)角度不能隨之變化。失速型是指槳葉翼型本身所具有的失速特性，當(dāng)風(fēng)速高于額定風(fēng)速時(shí)，氣流的攻角增大到失速條件，使槳葉的表面產(chǎn)生渦流，效率降低，來限制發(fā)電機(jī)的功率輸出。2．變槳距調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳距是指安裝在輪毅上的葉片通過控制改變其槳距角的大小。其調(diào)節(jié)方法為：當(dāng)風(fēng)電機(jī)組達(dá)到運(yùn)行條件時(shí)，控制系統(tǒng)命令調(diào)節(jié)槳距角調(diào)到45°，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定時(shí)，再調(diào)節(jié)到0°直到風(fēng)力機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速并網(wǎng)發(fā)電；在運(yùn)行過程中，當(dāng)輸出功率小于額定功率時(shí)，槳距角保持為0°位置不變，不作任何調(diào)節(jié);當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出功率達(dá)到額定功率以后，調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)輸出功率的變化調(diào)整槳距角的大小，使發(fā)電機(jī)的輸出功率保持在額定功率。3．主動(dòng)失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將定槳距失速調(diào)節(jié)型與變槳距調(diào)節(jié)型兩種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相結(jié)合，充分吸取了被動(dòng)失速和槳距調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)，槳葉采用失速特性，調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用變槳距調(diào)節(jié)。在低風(fēng)速時(shí)，將槳葉節(jié)距調(diào)節(jié)到可獲取最大功率位置，槳距角調(diào)整優(yōu)化機(jī)組功率的輸出；當(dāng)風(fēng)力機(jī)發(fā)出的功率超過額定功率后，槳葉節(jié)距主動(dòng)向失速方向調(diào)節(jié)，將功率調(diào)整在額定值以下，限制機(jī)組最大功率輸出，隨著風(fēng)速的不斷變化，槳葉僅需要微調(diào)維持失速狀態(tài)。制動(dòng)剎車時(shí)，調(diào)節(jié)槳葉相當(dāng)于氣動(dòng)剎車，很大程度上減少了機(jī)械剎車對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊。4．變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變速恒頻是指在風(fēng)力發(fā)電的過程中，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以跟蹤風(fēng)速的變化，由于轉(zhuǎn)速發(fā)生變化必然導(dǎo)致發(fā)電機(jī)頻率的變化，必須采用適當(dāng)?shù)目刂剖侄?AC-DC-AC或AC-AC變頻器)來保證與電網(wǎng)同頻率后并入電網(wǎng)。機(jī)組在葉片設(shè)計(jì)上采用了變槳距結(jié)構(gòu)。四、風(fēng)力機(jī)運(yùn)行特性風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行特性主要包括以下4部分。1．葉尖速比與風(fēng)能利用系數(shù)2．最大功率曲線3．實(shí)際輸出功率4．轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)速特性1．葉尖速比與風(fēng)能利用系數(shù)圖2-2典型Cp=f(λ)曲線2．最大功率曲線Pt=

圖2-3功率—轉(zhuǎn)速特性曲線

3．實(shí)際輸出功率圖2-4某風(fēng)力機(jī)輸出功率曲線4．轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)速特性由于系統(tǒng)本身機(jī)械性能、電氣特性的限制，轉(zhuǎn)矩、功率和轉(zhuǎn)速不可能無限大，在達(dá)到極限后必須進(jìn)行運(yùn)行保護(hù)控制，使系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行。

五、發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)承擔(dān)了機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換任務(wù)。它不僅直接影響這個(gè)轉(zhuǎn)換過程的性能、效率和供電質(zhì)量，而且也影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行方式、效率和裝置結(jié)構(gòu)。因此，選用可靠性高、效率高、控制及供電性能良好的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，是風(fēng)力發(fā)電工作的一個(gè)重要任務(wù)。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)所與一般發(fā)電機(jī)不同，其技術(shù)要求有其特殊性，在性能上又必須與風(fēng)力機(jī)有良好的匹配，獨(dú)立運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)的型式一般為三相交流同步發(fā)電機(jī)五、發(fā)電機(jī)獨(dú)立運(yùn)行小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)應(yīng)該符合以下主要的技術(shù)要求：●發(fā)電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)，其輸出交流電壓的頻率不小于20Hz；●發(fā)電機(jī)應(yīng)能承受短路機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)而不發(fā)生損壞及有害變形，試驗(yàn)應(yīng)在當(dāng)發(fā)電機(jī)空載轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速時(shí)進(jìn)行，在交流側(cè)三相短路，歷時(shí)3s；●發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速范圍1kW及以下(含1kW)為65%~150%額定轉(zhuǎn)速，2kW及以上(含2kW)為65%~125%額定轉(zhuǎn)速；●在65%額定轉(zhuǎn)速下，發(fā)電機(jī)的空載電壓應(yīng)不低于額定電壓；●當(dāng)發(fā)電機(jī)在額定電壓下并輸出額定功率時(shí)，其轉(zhuǎn)速應(yīng)不大于105%額定轉(zhuǎn)速；●在最大工作轉(zhuǎn)速下，發(fā)電機(jī)應(yīng)能承受輸出功率增大至1.5倍額定值的過載運(yùn)行，歷時(shí)5min；●直流輸出端輸出額定功率時(shí)，其效率的保證值應(yīng)符合表2-2的規(guī)定；●發(fā)電機(jī)在空載情況下，應(yīng)能承受2倍的額定轉(zhuǎn)速，歷時(shí)2min，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不發(fā)生損壞及有害變形；●發(fā)電機(jī)定子繞組應(yīng)能承受歷時(shí)1min的耐電壓試驗(yàn)而不發(fā)生擊穿。

六、電力變換單元由于風(fēng)能的隨機(jī)性，發(fā)電機(jī)所發(fā)出電能的頻率和電壓都是不穩(wěn)定的，以及蓄電池只能存儲(chǔ)直流電能，無法為交流負(fù)載直接供電。因此，為了給負(fù)載提供穩(wěn)定、高質(zhì)量的電能和滿足交流負(fù)載用電，需要在發(fā)電機(jī)和負(fù)載之間加入電力變換裝置，由整流器、DC/DC變換器和逆變器組成。1．整流器圖2-6可控整流橋圖2-7不可控整流橋2．DC/DC變換器圖2-8Buck變換器3．逆變器逆變器的功能是將蓄電池所存儲(chǔ)和整流橋輸出的直流電能轉(zhuǎn)換為負(fù)載所需要的交流電能。逆變器按輸出功率分為:100W、200W、5OOW、1000W、2000W、5000W等。逆變器按輸人方式分為兩種：（1）直流輸入型:逆變器輸入端直接與電瓶連接的產(chǎn)品；（2）交流輸入型:逆變器輸入端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)交流輸出端連接的產(chǎn)品，即控制、逆變一體化的產(chǎn)品。七、蓄電池圖2-9鉛酸蓄電池充放電時(shí)端電壓的變化曲線七、蓄電池常用的充電方法（1）恒流充電（2）恒壓充電（3）兩階段、三階段充電（4）智能充電（5）均衡充電七、蓄電池放電控制技術(shù)（1）放電電壓控制法是在蓄電池組進(jìn)行放電時(shí)，系統(tǒng)控制是維持直流母線電壓的穩(wěn)定，這樣能保證供給負(fù)載變化情況下，及時(shí)提供足夠的能量。當(dāng)蓄電池組的電壓接近蓄電池組過放電壓時(shí)，給出報(bào)警;低于下限時(shí)，本組蓄電池就停止放電。（2）放電電流的控制法是在當(dāng)一個(gè)蓄電池組的放電電流小于等于其額定放電電流時(shí)，不進(jìn)行電流調(diào)節(jié)。當(dāng)有大于其額定放電電流的組時(shí)，對(duì)蓄電池實(shí)行限流控制。即只有蓄電池的放電電流大于設(shè)定的放電電流時(shí)，其調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)才會(huì)起作用;否則，這個(gè)電流調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)不起作用。（3）放電深度控制法是當(dāng)蓄電池組的放電深度大于其設(shè)定的放電深度時(shí)，蓄電池將停止向負(fù)載放電。這主要是為延長蓄電池的使用壽命而設(shè)置的。蓄電池放電深度的大小，可根據(jù)實(shí)際要求通過設(shè)定值得到。八、控制器、蓄電池控制器在獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng)中是一個(gè)非常重要的部件，它不但控制、協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，而且實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)各參數(shù)以防異常情況的出現(xiàn)，一旦檢測(cè)到異常，它能夠自動(dòng)保護(hù)并報(bào)警。這些保護(hù)包括:蓄電池組過壓、欠壓保護(hù)，發(fā)電機(jī)的超速、過流保護(hù)。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)內(nèi)蒙古輝騰錫勒風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目三風(fēng)光互補(bǔ)LED路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)

①熟練掌握風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的原理。

②掌握風(fēng)光互補(bǔ)LED路燈系統(tǒng)的組成。

③初步掌握風(fēng)光互補(bǔ)LED路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。項(xiàng)目描述

為北京佛爺頂?shù)貐^(qū)建設(shè)風(fēng)光互補(bǔ)LED路燈系統(tǒng)，完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及部件的選型。系統(tǒng)要求的蓄電池電壓24V,蓄電池放電深度70%，蓄能天數(shù)為4天,LED路燈分主燈和輔燈，主燈功率80W，輔燈功率20W，每天照明時(shí)間10小時(shí)，道路長度2000米。相關(guān)知識(shí)一、緒論二、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)工作原理三、LED照明四、風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一、緒論1．背景與意義能源是人類生存的基本要素，也是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。常規(guī)能源資源面臨日益枯竭的窘境。近年來，世界各國逐漸認(rèn)識(shí)到能源對(duì)人類的重要性，加大了新能源和可再生能源的人力和物力的投入。目前在眾多可再生能源與新能源技術(shù)開發(fā)中，發(fā)展最成熟、最具規(guī)模化開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景，最具競(jìng)爭力、潛力最大的就是風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電(。一、緒論風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電比單獨(dú)風(fēng)力發(fā)電或光伏發(fā)電有以下優(yōu)點(diǎn)：●利用風(fēng)能、太陽能的互補(bǔ)性，可以獲得比較穩(wěn)定的輸出，系統(tǒng)有較高的穩(wěn)定性和可靠性；●在保證同樣供電的情況下，可大大減少儲(chǔ)能蓄電池的容量?！裢ㄟ^合理地設(shè)計(jì)與匹配，可以基本上由風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)供電，很少或基本不用啟動(dòng)備用電源如柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組等，可獲得較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。一、緒論2.風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀(1)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀(2)光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀(3)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)展現(xiàn)狀一、緒論4．風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用前景無電農(nóng)村的生活、生產(chǎn)用電半導(dǎo)體室外照明中的應(yīng)用航標(biāo)上的應(yīng)用監(jiān)控電源中的應(yīng)用通信基站中的應(yīng)用抽水蓄能電站中的應(yīng)用一、緒論5.風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)配置要求

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)由太陽能光電板、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、系統(tǒng)控制器、蓄電池組和逆變器（交流系統(tǒng)）等幾部分組成，發(fā)電系統(tǒng)各部分容量的合理配置對(duì)保證發(fā)電系統(tǒng)的可靠性非常重要。系統(tǒng)配置應(yīng)考慮的因素：（1）用電負(fù)荷的特征（2）太陽能和風(fēng)能的資源狀況二、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)工作原理1.風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器逆變器交流負(fù)載直流負(fù)載蓄電池二、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)工作原理2.太陽能發(fā)電控制器蓄電池逆變器交流負(fù)載直流負(fù)載二、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)工作原理3.風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的組成

風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器蓄電池組逆變器交流負(fù)載風(fēng)葉電池組件直流負(fù)載三、LED照明1．LED的原理LED是發(fā)光二極管(LightEmittingoiode)的簡稱,也被稱作發(fā)光二極管,這種半導(dǎo)體器件一般是作為指示燈、顯示及照明使用,它不但能夠高效率地直接將電能轉(zhuǎn)化為光能,而且擁有很長的使用壽命,與傳統(tǒng)燈泡相比,具備不易碎,非常省電的特點(diǎn)。三、LED照明三、LED照明LED光源從根本上改變了光源發(fā)光機(jī)理，在提升照明質(zhì)量和效用的同時(shí)，還可以改善環(huán)境、節(jié)約能源，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。目前，白光LED光源正在各個(gè)領(lǐng)域慢慢吞噬傳統(tǒng)光源的市場(chǎng)。它的應(yīng)用領(lǐng)域主要有：局部范圍低照度照明、液晶(LCD)顯示的背光源、交通照明、室內(nèi)照明及特殊照明等。三、LED照明目前，LED實(shí)現(xiàn)白光的方法主要有如下幾種方式：通過紅、綠、藍(lán)三基色多芯片組合以合成白光。使用藍(lán)光LED芯片激發(fā)YAG黃色熒光粉，由LED藍(lán)光和熒光粉發(fā)出的黃綠光合成白光。采用紫外光LED(UVLED)激發(fā)三基色熒光粉合成白光。在藍(lán)色LED芯片上涂覆綠色和紅色熒光粉，通過芯片發(fā)出的藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的綠光和紅光復(fù)合得到白光。三、LED照明LED燈的特點(diǎn)

：節(jié)能環(huán)保美化生活壽命長啟動(dòng)時(shí)間短結(jié)構(gòu)牢固可以做成薄型燈具三、LED照明LED燈具中重要的參數(shù)含義

：光通量光效光強(qiáng)照度色溫照度均勻度環(huán)境比（SR）三、LED照明各參數(shù)間的關(guān)系及常用的公式：光效=光通量/實(shí)際功率照度=光強(qiáng)/距離2平均照度=光通量/面積三、LED照明LED燈與傳統(tǒng)燈效率對(duì)比：三、LED照明LED路燈設(shè)計(jì)

：光學(xué)設(shè)計(jì)散熱設(shè)計(jì)LED路燈的驅(qū)動(dòng)電源四、風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)運(yùn)行方式

（1）風(fēng)光互補(bǔ)路燈直流系統(tǒng)方式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組太陽能電池組件智能控制器蓄電池組DC路燈四、風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)運(yùn)行方式

（2）風(fēng)光互補(bǔ)路燈220V交流系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電池組件控制/逆變器路燈控制器蓄電池組220V路燈四、風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)運(yùn)行方式

（3）市電補(bǔ)充方式太陽能電池組件風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制/逆變器蓄電池組市電AC220V自動(dòng)切換路燈控制器220V路燈四、風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2．風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則四、風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2．風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則在項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)一般要參照如下標(biāo)準(zhǔn)：《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組第1部分通用技術(shù)條件》GB/T19960.12005《小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)條件》GB10760.1-1989《離網(wǎng)型用戶風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)》GB/T19115.1-2003《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架》GB/T19072-2003《離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用控制器技術(shù)條件》JB/T6939.1-2004《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分試驗(yàn)方法》GB/T2423-2001《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ45-2006）四、風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)備選型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的選擇太陽能電池組件的選擇燈源選擇蓄電池的選擇燈桿配置及說明路燈控制器風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)內(nèi)蒙古輝騰錫勒風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目四基于PLC的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo) ①熟練掌握風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電的原理。

②掌握風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的組成。

③初步掌握風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法。項(xiàng)目描述

本系統(tǒng)總的設(shè)計(jì)要求能實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的正常工作?？梢詫?shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的自動(dòng)及手動(dòng)逐日控制，使光伏發(fā)電系統(tǒng)能最大程度的利用太陽能資源，對(duì)風(fēng)力機(jī)實(shí)現(xiàn)基本的保護(hù)控制，對(duì)系統(tǒng)中的蓄電池組實(shí)現(xiàn)過充電、過放電保護(hù)；同時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)負(fù)載狀況，根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的合理工作。相關(guān)知識(shí)一、風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)組成二、光伏發(fā)電逐日系統(tǒng)介紹三、風(fēng)力發(fā)電偏航系統(tǒng)介紹四、S7-200配置及功能一、風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)組成一、風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)組成光伏發(fā)電基本原理

當(dāng)太陽光照射到太陽電池上時(shí)，產(chǎn)生光生電子一空穴對(duì)。在電池的內(nèi)建電場(chǎng)作用下，光生電子和空穴被分離，太陽電池的兩端出現(xiàn)異號(hào)電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，若在內(nèi)建電場(chǎng)的兩側(cè)引出電極并接上負(fù)載，則在負(fù)載中就有“光生電流”流過，從而獲得功率輸出。這樣，太陽光能就直接變成了可付諸使用的電能。一、風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)組成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基本原理二、光伏發(fā)電逐日系統(tǒng)介紹1．逐日控制系統(tǒng)簡介據(jù)試驗(yàn)測(cè)定,提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率的一種重要途徑是設(shè)計(jì)光伏組件的自動(dòng)跟蹤,通過控制太陽能光伏組件隨太陽的位置變化調(diào)整偏轉(zhuǎn)角度，使太陽光線盡量垂直入射到太陽能電池板上，從而最大限度地接收太陽輻射能量。同等環(huán)境條件下,相同功率的電池組件采用自動(dòng)跟蹤安裝比采用固定安裝的光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量提高25%以上。二、光伏發(fā)電逐日系統(tǒng)介紹2．逐日裝置分類（1）壓差式逐日裝置（2）控放式逐日裝置（3）光電式跟蹤裝置（4）視日運(yùn)動(dòng)軌跡式跟蹤裝置（5）CCD圖像跟蹤裝置二、光伏發(fā)電逐日系統(tǒng)介紹視日運(yùn)動(dòng)軌跡式跟蹤分為兩種，單軸式和雙軸式跟蹤。單軸跟蹤系統(tǒng)二、光伏發(fā)電逐日系統(tǒng)介紹雙軸跟蹤系統(tǒng)二、光伏發(fā)電逐日系統(tǒng)介紹3．太陽能跟蹤控制器機(jī)械結(jié)構(gòu)太陽能跟蹤控制器的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由5部分構(gòu)成：1是底座支架；2是水平旋轉(zhuǎn)自由度方向機(jī)構(gòu)；3是豎直旋轉(zhuǎn)自由度方向機(jī)構(gòu)；4是電池板支撐機(jī)構(gòu)；5是傳感器裝置部分。二、光伏發(fā)電逐日系統(tǒng)介紹3．太陽能跟蹤控制器機(jī)械結(jié)構(gòu)二、光伏發(fā)電逐日系統(tǒng)介紹4．太陽能跟蹤控制器機(jī)械結(jié)構(gòu)的工作原理三、風(fēng)力發(fā)電偏航系統(tǒng)介紹1．偏航系統(tǒng)簡介

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的偏航系統(tǒng)也稱為對(duì)風(fēng)裝置，它具有兩個(gè)作用：一是在可用風(fēng)速范圍內(nèi)自動(dòng)準(zhǔn)確對(duì)風(fēng)，在非可用風(fēng)速范圍下能夠90度側(cè)風(fēng)。二是在連續(xù)跟蹤風(fēng)向可能造成電纜纏繞的情況下的自動(dòng)解纜。

三、風(fēng)力發(fā)電偏航系統(tǒng)介紹2．偏航裝置分類①尾舵調(diào)向三、風(fēng)力發(fā)電偏航系統(tǒng)介紹2．偏航裝置分類②側(cè)風(fēng)輪調(diào)向三、風(fēng)力發(fā)電偏航系統(tǒng)介紹3．偏航控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

三、風(fēng)力發(fā)電偏航系統(tǒng)介紹3．偏航控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

測(cè)風(fēng)裝置在機(jī)艙上的安裝比例三、風(fēng)力發(fā)電偏航系統(tǒng)介紹4．偏航系統(tǒng)工作原理三、風(fēng)力發(fā)電偏航系統(tǒng)介紹5．偏航控制系統(tǒng)的控制過程

偏航控制系統(tǒng)的控制過程三、風(fēng)力發(fā)電偏航系統(tǒng)介紹5．偏航控制系統(tǒng)的控制過程

自動(dòng)偏航三、風(fēng)力發(fā)電偏航系統(tǒng)介紹5．偏航控制系統(tǒng)的控制過程

90度側(cè)風(fēng)

三、風(fēng)力發(fā)電偏航系統(tǒng)介紹5．偏航控制系統(tǒng)的控制過程

人工偏航

三、風(fēng)力發(fā)電偏航系統(tǒng)介紹5．偏航控制系統(tǒng)的控制過程

自動(dòng)解纜三、風(fēng)力發(fā)電偏航系統(tǒng)介紹5．偏航控制系統(tǒng)的控制過程

（5）阻尼剎車為了保證剎車過程的穩(wěn)定性，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的偏航系統(tǒng)中的阻尼剎車裝置都是成對(duì)對(duì)稱分布的，至少有兩組四個(gè)剎車盤組成。阻尼剎車的工作過程：當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)收到偏航指令時(shí)，剎車機(jī)構(gòu)動(dòng)作。根據(jù)風(fēng)速、風(fēng)向及偏航系統(tǒng)調(diào)向的速度，來確定阻尼力矩的大小。阻尼力矩大小的調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)比例閥的開度的大小，從而調(diào)節(jié)液壓流量的大小和液壓力的大小。液壓力的大小的改變同時(shí)也改變了剎車力矩的大小，剎車力矩的大小的變化也就反映了阻尼力矩的大小的變化。

四、S7-200配置及功能5．偏航控制系統(tǒng)的控制過程

1．S7-200簡介

S7-200系列PLC是SIEMENS公司推出的一種小型PLC。S7-200PLC包含了一個(gè)單獨(dú)的S7-200CPU和各種可選擇的擴(kuò)展模塊，可以十分方便地組成不同規(guī)模的控制器。其控制規(guī)?？梢詮膸c(diǎn)上到幾百點(diǎn)。S7-200PLC可以方便地組成PLC-PLC網(wǎng)絡(luò)和微機(jī)-PLC網(wǎng)絡(luò)，從而完成規(guī)模更大的工程。

四、S7-200配置及功能1．S7-200簡介

S7-200系列PLC是SIEMENS公司推出的一種小型PLC。S7-200PLC包含了一個(gè)單獨(dú)的S7-200CPU和各種可選擇的擴(kuò)展模塊，可以十分方便地組成不同規(guī)模的控制器。其控制規(guī)?？梢詮膸c(diǎn)上到幾百點(diǎn)。S7-200PLC可以方便地組成PLC-PLC網(wǎng)絡(luò)和微機(jī)-PLC網(wǎng)絡(luò)，從而完成規(guī)模更大的工程。

四、S7-200配置及功能1．S7-200簡介目前S7-200系列PLC主要有CPU221、CPU222、CPU224和CPU226四種。檔次最低的是CPU221，其數(shù)字量輸入點(diǎn)數(shù)有６點(diǎn)，數(shù)字量輸出點(diǎn)數(shù)有４點(diǎn)，是控制規(guī)模最小的PLC。檔次最高的應(yīng)屬CPU226，CPU226集成了24點(diǎn)輸入／16點(diǎn)輸出，共有40個(gè)數(shù)字量I/O?？蛇B接７個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248點(diǎn)數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O。四、S7-200配置及功能1．S7-200簡介CPU224的接線圖四、S7-200配置及功能2．S7-200的指令系統(tǒng)①數(shù)字量輸入和輸出映象區(qū)●數(shù)字量輸入映像區(qū)(I區(qū))●數(shù)字量輸出映像區(qū)(Q區(qū))四、S7-200配置及功能2．S7-200的指令系統(tǒng)②模擬量輸入和輸出映象區(qū)●模擬量輸入映像區(qū)(AI區(qū))●模擬量輸出映像區(qū)(AQ區(qū))四、S7-200配置及功能2．S7-200的指令系統(tǒng)⑩

特殊存儲(chǔ)器區(qū)(SM區(qū))特殊存儲(chǔ)器區(qū)常用的特殊繼電器及其功能風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)內(nèi)蒙古輝騰錫勒風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目五風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)安裝與維護(hù)學(xué)習(xí)目標(biāo) ①熟練掌握風(fēng)光互補(bǔ)的施工要求。

②掌握風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)維護(hù)要點(diǎn)。

③初步掌握風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)項(xiàng)目施工與維護(hù)基 本技能。項(xiàng)目描述

結(jié)合項(xiàng)目3所設(shè)計(jì)的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)行項(xiàng)目的施工與維護(hù)，具體包括： ●風(fēng)力發(fā)電機(jī)組地基施工與風(fēng)力機(jī)安裝； ●光伏方陣的地基施工與組件安裝； ●蓄電池安裝與測(cè)試； ●控制器、逆變器的安裝； ●風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的日常檢測(cè)維護(hù)； ●光伏系統(tǒng)的日常檢測(cè)維護(hù)； ●蓄電池日常檢測(cè)維護(hù)； ●控制器與逆變器的日常維護(hù) ●防雷接地系統(tǒng)的檢測(cè)維護(hù)。相關(guān)知識(shí)一、風(fēng)力發(fā)電機(jī)選址要求二、光伏系統(tǒng)的安裝要求三、控制器的安裝四、逆變器的安裝五、蓄電池組的安裝注意事項(xiàng)六、避雷器的安裝要求七、接地系統(tǒng)的安裝施工八、電纜連接施工一、風(fēng)力發(fā)電機(jī)選址要求

1、選址作用由于風(fēng)力機(jī)年功率輸出量主要受安裝位置的平均風(fēng)速影響，換言之，平均風(fēng)速對(duì)安裝設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性起決定作用。所以要預(yù)測(cè)安裝地的風(fēng)速，而不去依靠擴(kuò)大面積或延長時(shí)間去測(cè)定風(fēng)況，既消耗時(shí)間又浪費(fèi)金錢。所以選址對(duì)風(fēng)力機(jī)使用的效率起著關(guān)鍵性的作用。風(fēng)力機(jī)的選址兩個(gè)主要含義一是為已確定的風(fēng)能開發(fā)利用地區(qū)選擇合適的風(fēng)力機(jī)或?yàn)轱L(fēng)力機(jī)的設(shè)計(jì)提供所需的設(shè)計(jì)參數(shù)，使風(fēng)力機(jī)在當(dāng)?shù)仫L(fēng)況條件下技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)性能最佳；二是為己定型的風(fēng)力機(jī)尋找適宜的安裝地點(diǎn)，使其出力最大，充分發(fā)揮其最大效益。選擇特性較好的風(fēng)場(chǎng)，不僅能增加風(fēng)力機(jī)出力，還可以簡化風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)備和某些設(shè)計(jì)，降低費(fèi)用，提高風(fēng)力機(jī)的使用壽命以及獲取其它方面的良好效益。選址的必要性

風(fēng)速的分布有很強(qiáng)的地形依賴性，不同的地形可以在很大程度上加速或阻礙空氣的流動(dòng)。由于障礙物和地形變化影響地面粗糙度，風(fēng)速的平均擾動(dòng)及風(fēng)廓線對(duì)風(fēng)的結(jié)構(gòu)都有很大的影響，但這種影響有可能是好作用（如山谷風(fēng)的加速），也有可能是壞作用（尾流，通過障礙物很大的風(fēng)擾動(dòng)）。因此，在宏觀的大風(fēng)區(qū)內(nèi)可能存在著風(fēng)速相對(duì)平靜的小風(fēng)區(qū)，而在宏觀的小風(fēng)區(qū)內(nèi)也很可能存在著風(fēng)速較大的理想風(fēng)場(chǎng)。所以在風(fēng)力機(jī)選址時(shí)要充分考慮這些因素。3、選址的原則

（1）風(fēng)力機(jī)安裝地點(diǎn)的選擇

1）風(fēng)能資源豐富。反映風(fēng)能資源狀況的指標(biāo)主要有年平均風(fēng)速、年均風(fēng)能密度和年均有效風(fēng)能密度、年有效風(fēng)速小時(shí)數(shù)等。所謂風(fēng)能質(zhì)量好的地區(qū)是:●年平均風(fēng)速較高；●風(fēng)功率密度大；●風(fēng)頻分布好；●可利用小時(shí)數(shù)高。3、選址的原則

2）風(fēng)向基本穩(wěn)定。風(fēng)力機(jī)場(chǎng)地應(yīng)盡可能選在盛行風(fēng)向、次盛行風(fēng)向比較穩(wěn)定，季節(jié)變化比較小的地區(qū)。所謂盛行主風(fēng)向是指出現(xiàn)頻率最多的風(fēng)向。風(fēng)向比較穩(wěn)定不僅可以增大風(fēng)能利用率，還可以提高風(fēng)輪的壽命。

3）風(fēng)速的變化小。風(fēng)力機(jī)的安裝位置應(yīng)盡量選擇風(fēng)速變化小，有效風(fēng)速持續(xù)時(shí)間長的地方。這會(huì)對(duì)蓄能裝置和備用動(dòng)力的要求放松一些，容易獲得獨(dú)立而經(jīng)濟(jì)的能源。3、選址的原則

4）風(fēng)力機(jī)高度范圍內(nèi)風(fēng)垂直切變小。風(fēng)力機(jī)選址時(shí)要考慮因地面粗糙度引起的不同風(fēng)速廓線，當(dāng)風(fēng)垂直切變大時(shí)，會(huì)加快設(shè)備的損壞，對(duì)風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行十分不利。

5）湍流強(qiáng)度小。由于風(fēng)是隨機(jī)的，加之場(chǎng)地的表面粗糙的地面和附近障礙物的影響，由此會(huì)產(chǎn)生的無規(guī)則的湍流。湍流是在風(fēng)速急劇變化的同時(shí)風(fēng)向也變動(dòng)的情況下發(fā)生的，不僅會(huì)影響風(fēng)力機(jī)的出力，還會(huì)使風(fēng)力機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)和受載不均，降低風(fēng)力機(jī)的使用壽命。3、選址的原則

6）自然災(zāi)害少。自然災(zāi)害包括：風(fēng)暴、雷電、沙塵暴、覆冰、鹽霧等。這些對(duì)風(fēng)力機(jī)不利的天氣都應(yīng)考慮到。選址是避免上述天氣的多發(fā)地區(qū)，或采取相應(yīng)的保護(hù)措施，否則會(huì)影響風(fēng)力機(jī)的工作壽命。在盡量滿足上述條件下，還應(yīng)注意選擇的地點(diǎn)應(yīng)盡可能的到達(dá)方便：安裝和維護(hù)便利；防止動(dòng)物的損害，避開鳥類等動(dòng)物經(jīng)常出現(xiàn)的地方，也會(huì)減少對(duì)自然環(huán)境影響。（2）風(fēng)力機(jī)安裝高度的選擇

風(fēng)是隨時(shí)隨地可以產(chǎn)生的，它的方向不定，大小不同，特別強(qiáng)調(diào)相對(duì)于地面水平方向運(yùn)動(dòng)，風(fēng)速隨高度的增加而變化。地面上風(fēng)速較低的原因是由于地表植物、建筑物以及其他障礙物的摩擦所造成的。實(shí)驗(yàn)得出，在離地面20m處的風(fēng)速為2m/s，而在離地300m處的風(fēng)速則變成7～8m/s。（2）風(fēng)力機(jī)安裝高度的選擇

風(fēng)速沿高度的相對(duì)增加量因地而異，大致上可以用下式表示:

式中V—高度為H(m)時(shí)的風(fēng)速，m/s；

V0—高度為H0(m)時(shí)的風(fēng)速，m/s。

（2）風(fēng)力機(jī)安裝高度的選擇

一般取H0為10m,修正指數(shù)n與地面的平整程度（粗糙度）、大氣的穩(wěn)定度等因素有關(guān)，其值為1/2～1/8，在開闊、平坦、穩(wěn)定度正常的地區(qū)為1/7。中國氣象部門通過在全國各地測(cè)風(fēng)塔或電視塔測(cè)量各種高度下得出n的平均值約為0.16～0.20，一般情況下可用此值估算出各種高度下的風(fēng)速。為了從自然界獲取最大的風(fēng)能，應(yīng)盡量利用高空中的風(fēng)能，一般至少要比周圍的植物及障礙物高8～10m。4、風(fēng)力機(jī)的選址方法

根據(jù)風(fēng)力機(jī)選址技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)粗略地定址，然后分析地形特點(diǎn)，充分利用有利的地形來確定風(fēng)力機(jī)的安裝位置。（1）平坦地形的選址。

平坦地形的選址比較簡單，只需考慮地表粗糙度和上下游障礙物兩個(gè)問題。地表粗糙度發(fā)生變化時(shí)，風(fēng)輪安裝高度應(yīng)依該地風(fēng)速廓線形狀而定，不然會(huì)出現(xiàn)因安裝高度不夠而使風(fēng)輪出力甚微或因盲目加大安裝高度而其出力無明顯加大等問題。（1）平坦地形的選址。

此外風(fēng)輪安裝高度不能位于風(fēng)速廓線的突變區(qū)，否則風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)將因受力不均而影響其使用壽命。障礙物對(duì)其下游的氣流形成擾動(dòng)區(qū)，稱之為尾流。尾流中風(fēng)速降低，湍流增強(qiáng)。在此情況下選址的一般原則是風(fēng)輪安裝足夠高，盡量避開主要障礙物的擾動(dòng)氣流，使風(fēng)輪出力盡可能大,湍流影響盡量小。1）山脊選址的一般原則:●山脊應(yīng)盡可能處于垂直于主風(fēng)向的位置，而且山前不要有什么山形變化?！裆郊獠灰芷教?，且上升坡度到山尖應(yīng)是盡可能連續(xù)?！裆郊癸L(fēng)速的提高要高于園球型山?！穸妇纳缴巷L(fēng)速的提高與平地相比隨高度變化會(huì)很快下降。1）山脊選址的一般原則:●最佳坡度為1：3到1：4之間。●山的附近地形情況對(duì)山上氣流結(jié)構(gòu)有影響。●斜度高于1：4的山坡應(yīng)避免?！裨谏郊馓庪S高度風(fēng)速的變化與平地比較加速作用不是很高且隨高度的增加會(huì)很快消失。2）山谷選址的一般原則●選擇山谷軸線與盛行風(fēng)向一致，寬度沿盛行風(fēng)向減小的山谷?！裆焦容S線與盛行風(fēng)向平行，且沿山區(qū)向下延伸較長，具有5～15°坡度角的緩沖山谷。●選擇山谷中出現(xiàn)收縮的部分，這種地形具有喉管作用，使氣流加速。2）山谷選址的一般原則●選擇靠近山谷入口的部分，這里可能會(huì)出現(xiàn)山谷風(fēng)。●風(fēng)力機(jī)塔架應(yīng)足夠高，使風(fēng)輪位置接近最強(qiáng)風(fēng)的高度?！癖苊膺x擇太短或太狹的山谷，這種地形可能會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)的風(fēng)切變或湍流。二、光伏系統(tǒng)的安裝要求

太陽能電池組件一般安裝于地面、屋頂、車輛或船只等戶外環(huán)境。在安裝過程中應(yīng)使用推薦的安裝孔，不要拆解組件，不要移動(dòng)任何銘牌或黏附的部件，不要在組件的上表面刷油漆或其它粘合劑，不要用鏡子或透鏡聚焦陽光照射到組件上，不要將組件背面直接暴露在太陽光下。組件安裝時(shí)，應(yīng)遵守所在地方、地區(qū)和國家的相關(guān)法規(guī)，必要時(shí)應(yīng)先獲得相關(guān)執(zhí)業(yè)許可證。1、安裝太陽能光伏系統(tǒng)的安全防范

陽光照射組件正面時(shí)，太陽能電池組件產(chǎn)生電能且直流電壓可能超過30V。如果組件串聯(lián)，總電壓等于單個(gè)組件電壓總和；如果組件并聯(lián)，總電流等于單個(gè)組件電流總和。在運(yùn)輸和安裝組件時(shí)，使兒童遠(yuǎn)離組件。在安裝過程中用不透明材料完全覆蓋組件以防止電流產(chǎn)生。安裝或維修光伏系統(tǒng)時(shí)，不要穿戴金屬戒指、表帶、耳環(huán)、鼻環(huán)、唇環(huán)或其它的金屬配飾。GB3805-1983《安全電壓》:當(dāng)電氣設(shè)備采用了超過24V的安全電壓時(shí)，必須采取防直接接觸帶電體的保護(hù)措施。

1、安裝太陽能光伏系統(tǒng)的安全防范遵守適用于所有安裝部件的安全規(guī)則，如電線和電纜、連接器、充電控制器、逆變器、蓄電池等。只使用與太陽能電力系統(tǒng)相匹配的設(shè)備、連接器、電線和支架。在特定系統(tǒng)中，盡可能使用相同類型的組件。1、安裝太陽能光伏系統(tǒng)的安全防范在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下(100mW/cm2的輻照度，AM1.5光譜，以及25℃的環(huán)境溫度)，組件的電性能參數(shù)如Isc，Voc和Pmax與標(biāo)稱值有±10%的偏差。在普通室外條件下，組件產(chǎn)生的電流和電壓與參數(shù)表中列出的有所不同。參數(shù)表是在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下測(cè)得，所以在確定光伏發(fā)電系統(tǒng)中其它部件的額定電壓、導(dǎo)線容量、保險(xiǎn)絲容量、控制器容量等和組件功率輸出有關(guān)聯(lián)的參數(shù)時(shí)，參照標(biāo)在組件上的短路電流和開路電壓的值，并按125%的值設(shè)計(jì)和安裝。2、機(jī)械安裝

（1）選擇位置選擇合適的位置安裝組件。在北半球，組件最好朝南，而在南半球最好朝北。要了解最佳的安裝傾斜角的詳細(xì)信息，請(qǐng)參考標(biāo)準(zhǔn)太陽能光伏安裝指南或咨詢可靠的太陽能系統(tǒng)安裝公司。組件應(yīng)安裝在陽光可以充分照射的位置并確保在任何時(shí)間內(nèi)不被遮擋。不要把組件放置在易產(chǎn)生或聚集可燃?xì)怏w的地方。2、機(jī)械安裝

（2）選擇合適的支架必須遵守支架所附的說明書指導(dǎo)和安全守則。不要在組件玻璃的表面鉆孔，否則保修失效。不要在組件的邊框上鉆附加的安裝孔，否則保修失效。標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)，使用邊框上內(nèi)側(cè)的四個(gè)對(duì)稱的安裝孔將組件固定在支架上。支架結(jié)構(gòu)必須由耐用、防銹蝕、抗紫外線的材料制成。2、機(jī)械安裝

（3）地面安裝選擇合適的光伏系統(tǒng)安裝高度，防止冬天下雪時(shí)組件的下部長時(shí)間被積雪覆蓋。此外，還要確保組件的最低部分足夠高，以免被植物或樹遮擋或被風(fēng)吹來的沙石損壞。（4）支柱安裝當(dāng)在支柱上安裝組件時(shí)，選擇能夠承受當(dāng)?shù)仡A(yù)期風(fēng)力的支柱和組件安裝結(jié)構(gòu)。2、機(jī)械安裝

（5）屋頂安裝組件安裝在屋頂或建筑物上時(shí)，要確保它被安全地固定并且不會(huì)因?yàn)閺?qiáng)風(fēng)或大雪而破壞。組件背面要確保通風(fēng)順暢以便組件的冷卻(組件和安裝表面的最小間隔為10cm)。安裝固定組件時(shí)所需要穿透的屋頂必須適當(dāng)密封，以防屋漏。在一些情況下，可能需要使用特殊支架。在屋頂安裝太陽能組件可能會(huì)影響房屋的防火性。該組件的額定防火等級(jí)為C級(jí)，適合安裝于防火等級(jí)A級(jí)以上的房頂。刮大風(fēng)時(shí)不要在屋頂或建筑物上安裝組件，以防意外。2、機(jī)械安裝

（6）機(jī)械安裝通則安裝組件時(shí)必須使用組件邊框上預(yù)制的安裝孔。標(biāo)準(zhǔn)情況下，使用組件邊框上內(nèi)側(cè)的4個(gè)對(duì)稱安裝孔來安裝組件。不要利用組件的接線盒或電線頭來移動(dòng)組件。不要站在或踩在組件上。不要使組件掉落或讓物體落在組件上。為了避免組件玻璃破碎，不要在組件上放置重物。不可重摔組件。不正確的運(yùn)輸或安裝可能會(huì)損壞組件。3、電氣安裝（1）并網(wǎng)電氣系統(tǒng)光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電可以轉(zhuǎn)換為交流電并連接到公共電網(wǎng)上。關(guān)于連接可再生能源系統(tǒng)到公共電網(wǎng)的政策，各地區(qū)有所不同。通常情況下，安裝本系統(tǒng)需要得到公共事業(yè)部門的認(rèn)可、驗(yàn)收及正式批準(zhǔn)。

3、電氣安裝（2）接地組件支架必須正確接地。使用推薦的連接端子并將接地電纜良好地連接，固定到組件框架上。使用經(jīng)過電鍍處理的支撐框架，以保證電路導(dǎo)通良好。推薦使用接地線配件（接線鼻）連接接地電纜。3、電氣安裝（2）接地首先將接地電纜頭剝線約16mm長，剝線過程中注意不要損傷金屬線芯,并將剝過線的接地電纜線頭插入接線鼻的插口內(nèi)，將緊定螺釘擰緊。接下來，使用M3或M5不銹鋼螺釘和連接件將接線鼻組裝到鋁制邊框上。星形墊圈直接固定在接線鼻下部，通過刺穿鋁制邊框的氧化膜使電路導(dǎo)通。接下來是一個(gè)平墊圈，然后是一個(gè)彈簧墊圈，最后是一個(gè)螺母，從而保證整個(gè)組件的接地可靠。M3或M5螺釘推薦擰緊的力矩矩是0.8N.m或1.5N.m。3、電氣安裝（3）電氣安裝通則在同一個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)上盡量使用相同配置的組件。組件的最大數(shù)量N=Vmax/Voc。幾個(gè)組件串聯(lián)，然后并聯(lián)形成光伏陣列，這特別適用于電壓較高的情況下。如果組件串聯(lián)，總電壓等于各個(gè)組件電壓的總和。需要使用高電流的情況下，可以將幾個(gè)光伏組件并聯(lián)，總電流等于各個(gè)組件電流的總和。所選電纜的橫截面積和連接器容量必須滿足最大系統(tǒng)短路電流。否則電纜線和連接器會(huì)因?yàn)榇箅娏鞫^熱。需要注意的是，電纜溫度的上限是85℃，連接器溫度的上限是105℃。

安裝組件時(shí)帶有接線盒的一端朝上，并且盡量避免被雨水淋到。三、控制器的安裝

小功率控制器安裝時(shí)要先連接蓄電池，再連接太陽能組件輸入，最后連接負(fù)載和逆變器，安裝時(shí)注意正負(fù)極不要接反。中、大功率控制器安裝時(shí)，由于長途運(yùn)輸?shù)脑?，要先檢查外觀有無損壞，內(nèi)部連接線和螺釘有無松動(dòng)等。小、中功率控制器可固定在墻壁或者擺放在工作臺(tái)上，大功率控制器可直接在配電室內(nèi)地面安裝。控制器若需要在室外安裝時(shí)，必須符合密封防潮要求?？刂破鹘泳€時(shí)要將工作開關(guān)放在關(guān)的位置，先連接蓄電池組輸出引線，再連接太陽能電池方陣輸出引線。在有電能輸出時(shí)閉合開關(guān)，觀察是否有正常的電壓和充電電流，一切正常后，可進(jìn)行與逆變器的連接。四、逆變器的安裝

逆變器在安裝前同樣要進(jìn)行外觀及內(nèi)部線路的檢查，檢查無誤后將逆變器的輸入開關(guān)斷開，再與控制器的輸出接線連接。接線時(shí)要注意分清正負(fù)極極性，并保證連接牢固。接線完畢，可接通逆變器的輸入開關(guān)，待逆變器自檢測(cè)正常后，如果輸出無短路現(xiàn)象，則可以打開輸出開關(guān)，檢查溫升情況和運(yùn)行情況，使逆變器處于試運(yùn)行狀態(tài)。逆變器的安裝位置確定可根據(jù)其體積、重量大小分別放置在工作臺(tái)面、地面等，若需要在室外安裝時(shí)，必須符合密封防潮要求。五、蓄電池組的安裝

光伏發(fā)電系統(tǒng)蓄電池組安裝應(yīng)注意以下事項(xiàng)：準(zhǔn)備好相關(guān)的資料，如各廠家電池安裝、記錄表等，以及全套安裝工具(包括萬用表等)，落實(shí)工程開工日期及工程進(jìn)度等。安裝人員應(yīng)攜帶少量系統(tǒng)備件(如螺釘?shù)?抵達(dá)安裝地點(diǎn)，取得詳細(xì)的安裝工程進(jìn)度表，討論工程細(xì)節(jié)，如安裝方式、承重情況等。在開始安裝工程前，應(yīng)組織安裝人員進(jìn)行培訓(xùn)，介紹安裝過程中的注意事項(xiàng)及電池使用方法和維護(hù)注意事項(xiàng)，安裝過程中一定要注意安全。五、蓄電池組的安裝

光伏發(fā)電系統(tǒng)蓄電池組安裝應(yīng)注意以下事項(xiàng)：安裝人員進(jìn)行電池的開箱檢查及配件的清點(diǎn)，裝箱單請(qǐng)督導(dǎo)人員簽字并收回，配件箱中電池安裝系統(tǒng)圖、安裝使用說明書等文件應(yīng)收好，待安裝工程結(jié)束后交由委托公司的技術(shù)人員負(fù)責(zé)保管。按照施工圖紙檢查電池在機(jī)房的擺放位置是否合理，是否預(yù)留了維護(hù)空間，是否和熱源及可能產(chǎn)生火花的地方(如保險(xiǎn)盒等)保持有0.5米以上的距離，是否擺放在空調(diào)機(jī)下面，如果不符合，應(yīng)先請(qǐng)示委托公司的工程部是否修改，修改已否都要有備忘錄。六、避雷器的安裝要求

1、安裝方法避雷器的安裝比較簡單，避雷器模塊、火花放電間隙模塊及報(bào)警模塊等，都可以非常方便的組合并直接安裝到配電柜中標(biāo)準(zhǔn)的35mm導(dǎo)軌上。六、避雷器的安裝要求

2、安裝位置的確定一般來說，避雷器都要安裝在根據(jù)分區(qū)避雷理論要求確定的分區(qū)交界處。B級(jí)避雷器一般安裝在電纜進(jìn)入電站的入口處，如安裝在電源的主配電柜中；C級(jí)避雷器一般安裝在分配電柜中，作為基本保護(hù)的補(bǔ)充；D級(jí)避雷器屬于精細(xì)保護(hù)級(jí)防雷裝置，要盡可能地靠近被保護(hù)設(shè)備端進(jìn)行安裝。防雷分區(qū)理論及避雷器等級(jí)是根據(jù)DINVDE0185和IEC61312-1等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定的。六、避雷器的安裝要求

3、電氣連接避雷器的連接導(dǎo)線必須保持盡可能短，以避免導(dǎo)線的阻抗和感抗產(chǎn)生附加的殘壓降。如果現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)連接線長度無法小于0.5米時(shí)，則避雷器必須使用V字形方式連接。同時(shí)，布線時(shí)必須將避雷器的輸入線和輸出線盡可能地保持較遠(yuǎn)距離。另外，布線時(shí)要注意已經(jīng)保護(hù)的線路和未保護(hù)的線路（包括接地線）絕對(duì)不要近距離的平行排布，它們的排布必須有一定空間距離或通過屏蔽裝置進(jìn)行隔離，以防止從未保護(hù)的線路向已經(jīng)保護(hù)的線路感應(yīng)雷電浪涌電流。六、避雷器的安裝要求

4、零線和地線的連接零線的連接可以分流相當(dāng)可觀的雷電流。在主配電柜中，零線的連接線線徑應(yīng)不小于16mm2。當(dāng)用在一些用電量較小的系統(tǒng)中，零線的線徑可以相應(yīng)的選擇的較小些。避雷器接地線的線徑一般取主電路線徑的一半。六、避雷器的安裝要求

5、接地和等電位連接避雷器的接地線必須和設(shè)備的接地線或系統(tǒng)保護(hù)接地可靠相連。如果系統(tǒng)存在雷擊保護(hù)等電位連接系統(tǒng)，避雷器的接地線最終也必須和等電位連接系統(tǒng)可靠連接。系統(tǒng)中每個(gè)局部的等電位排也必須和主等電位連接排可靠連接，連接線線徑必須滿足接地線的最小線徑要求。六、避雷器的安裝要求

6、避雷器的失效保護(hù)方法在避雷器的入線處，必須加裝斷路器和熔斷器，目的是當(dāng)避雷器因雷擊保護(hù)擊穿或因電源故障損壞時(shí)，能夠及時(shí)的切斷損壞的避雷器與電源之間的聯(lián)系，待故障避雷器修復(fù)或更換后，再將保護(hù)斷路器復(fù)位或?qū)⑷蹟嗟娜劢z更換，避雷器恢復(fù)保護(hù)待命狀態(tài)。為保證短路保護(hù)器件的可靠有效，一般C級(jí)避雷器前選取安裝額定電流為32A的斷路器，B級(jí)避雷器前可選擇額定電流約為63A的斷路器。七、接地系統(tǒng)的安裝施工

在進(jìn)行配電室地基建設(shè)和太陽能電池方陣地基建設(shè)的同時(shí)，在配電柜附近選擇一地下無管道、無陰溝、土層較厚、潮濕的開闊地面，一字排列挖直徑1m、深2m的坑2~3個(gè)（其中的1或2個(gè)坑用于埋設(shè)電氣設(shè)備保護(hù)等地線的接地體，另一個(gè)坑用于單獨(dú)埋設(shè)避雷針地線的接地體），坑與坑的間距應(yīng)不小于3m?？觾?nèi)放入專用接地體，接地休應(yīng)垂直放置在坑的中央，其上端離地面的最小高度應(yīng)大于等于0.7m，放置前要先將引下線與接地體可靠連接。七、接地系統(tǒng)的安裝施工

將接地體放入坑中后，在其周圍填充接地專用降阻劑，直至基本將接地體掩埋。填充過程中應(yīng)同時(shí)向坑內(nèi)注入一定的清水，以使降阻劑充分起效。最后用原土將坑填滿整實(shí)。電器、設(shè)備保護(hù)等接地線的引下線最好采用截面積35平方毫米接地專用多股銅芯電纜連接，避雷針的引下線可用直徑8㎜2圓鋼連接。八、電纜連接施工

就風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用而言，戶外使用的材料應(yīng)根據(jù)紫外線、臭氧、劇烈溫度變化和化學(xué)侵蝕情況而定。在該種環(huán)境應(yīng)力下使用低檔材料，將導(dǎo)致電纜護(hù)套易碎，甚至?xí)纸怆娎|絕緣層。所有這些情況都會(huì)直接增加電纜系統(tǒng)損失，同時(shí)發(fā)生電纜短路的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增大，從中長期看，發(fā)生火災(zāi)或人員傷害的可能性也更高。八、電纜連接施工風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)使用的光伏電纜的額定溫度為120°C，可使用20000小時(shí)。這一額定值相當(dāng)于在90°C的持續(xù)溫度條件下可使用18年；而當(dāng)溫度低于90°C時(shí)，其使用壽命更長。通常，要求太陽能設(shè)備的使用壽命應(yīng)達(dá)到20至30年以上。八、電纜連接施工實(shí)際上，在安裝和維護(hù)期間，電纜可在屋頂結(jié)構(gòu)的銳邊上布線，同時(shí)電纜須承受壓力、彎折、張力、交叉拉伸載荷及強(qiáng)力沖擊。如果電纜護(hù)套強(qiáng)度不夠，則電纜絕緣層將會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p壞，從而影響整個(gè)電纜的使用壽命，或者導(dǎo)致短路、火災(zāi)和人員傷害危險(xiǎn)等問題的出現(xiàn)。

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)內(nèi)蒙古輝騰錫勒風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目六風(fēng)光互補(bǔ)充電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)

①熟練掌握風(fēng)光互補(bǔ)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的原理。

②掌握風(fēng)光互補(bǔ)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的組成。

③初步掌握風(fēng)光互補(bǔ)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。項(xiàng)目描述

◆對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)充電站的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控.◆實(shí)時(shí)了解外界環(huán)境狀況以及充電站所對(duì)應(yīng)的太陽能電池板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電輸出情況、蓄電池充、放電情況等.◆在蓄電池電壓過低的情況下切斷對(duì)電動(dòng)車的充電，蓄電池電量得到有效補(bǔ)充后恢復(fù)充電.◆在風(fēng)力過大的情況下對(duì)風(fēng)力機(jī)采取必要的減速或剎車等保護(hù)措施。

相關(guān)知識(shí)一、風(fēng)光互補(bǔ)充電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案二、基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)三、嵌入式系統(tǒng)介紹四、相關(guān)傳感器及執(zhí)行元件工作原理一、風(fēng)光互補(bǔ)充電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1、風(fēng)光互補(bǔ)充電站工作原理

一、風(fēng)光互補(bǔ)充電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2、風(fēng)光互補(bǔ)充電站遠(yuǎn)程監(jiān)控對(duì)象檢測(cè)對(duì)象：（1）太陽能電池板組件輸出電壓（電壓傳感器）；（2）太陽能電池板組件輸出電流（電流傳感器）；（3）風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電壓（電壓傳感器）；（4）風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電流（電流傳感器）；（5）蓄電池電壓（電壓傳感器）；（6）蓄電池充電電流（電流傳感器）；（7）人員靠近安全檢測(cè)（人體紅外傳感器）；（8）外界環(huán)境狀況（風(fēng)速、風(fēng)向、光照度、溫濕度傳感器）。一、風(fēng)光互補(bǔ)充電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2、風(fēng)光互補(bǔ)充電站遠(yuǎn)程監(jiān)控對(duì)象控制對(duì)象：（1）人員靠近安全報(bào)警（語音控制）；（2）負(fù)載斷電控制（繼電器控制）；（3）風(fēng)力機(jī)剎車控制（繼電器控制）。一、風(fēng)光互補(bǔ)充電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案3、風(fēng)光互補(bǔ)充電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案方案一一、風(fēng)光互補(bǔ)充電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案3、風(fēng)光互補(bǔ)充電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案方案二二、基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1、ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)概述英國Invensy公司、日本三菱電氣公司、美國摩托羅拉公司以及荷蘭飛利浦等公司在2001年共同宣布組成ZigBee技術(shù)聯(lián)盟，共同研究開發(fā)ZigBee技術(shù)。2003年11月，IEEE正式發(fā)布了該項(xiàng)技術(shù)物理層和MAC層所采用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，即IEEE802.15.4協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，作為ZigBee技術(shù)的物理層和媒體層的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議；2004年12月，ZigBee聯(lián)盟正式發(fā)布了該項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。二、基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1、ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)概述IEEE802.15.4是一個(gè)低速率無線個(gè)人局域網(wǎng)（LowRateWirelessPersonalAreaNetworks，LR-WPAN）標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)定義了物理層（PHY）和介質(zhì)訪問控制層（MAC）。這種低速率無線個(gè)人局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、具有有限的功率和靈活的吞吐量。低速率無線個(gè)人局域網(wǎng)的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)安裝容易、數(shù)據(jù)傳輸可靠、短距離通信、低成本、合理的電池壽命，并且擁有一個(gè)簡單而且靈活的通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。二、基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1、ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)概述為了使供應(yīng)商能夠提供最低可能功耗的設(shè)備，IEEE(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，電氣及電子工程師學(xué)會(huì))定義了兩種不同類型的設(shè)備：一種是全功能設(shè)備(fullfunctionaldevice，F(xiàn)FD)，另一種是簡化功能設(shè)備(reducedfunctionaldevice，RFD)。二、基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)ZigBee技術(shù)主要有以下特點(diǎn)：（1）功耗低。ZigBee技術(shù)傳輸速率很低，在2.4GHz頻段為250Kb/s，傳輸數(shù)據(jù)量小。而且，ZigBee模塊不工作時(shí)可采用休眠模式，使得系統(tǒng)運(yùn)行非常節(jié)省電能，例如兩節(jié)普通的電池工作時(shí)間可以長達(dá)幾個(gè)月。（2）數(shù)據(jù)傳輸可靠。ZigBee采用載波檢測(cè)多址與碰撞避免，當(dāng)有數(shù)據(jù)傳送需求時(shí)則立刻傳送，保證了系統(tǒng)信息傳輸?shù)目煽啃浴＃?）網(wǎng)絡(luò)容量大。ZigBee網(wǎng)絡(luò)最大可包括65535個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，按功能的不同分為全功能節(jié)點(diǎn)（FFD）和精簡功能設(shè)備（RFD），節(jié)點(diǎn)之間可互相連接。（4）工作頻段多樣。工作頻段為868MHz（歐洲）、915MHz（美國）和2.4GHzISM頻段，在不同的工作頻段下有40kbps,200kbps和250kbps三種不同的傳輸速率。二、基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（5）成本低廉。ZigBee通信模塊成本價(jià)格在幾美元左右，而且ZigBee協(xié)議無需專利費(fèi)用。（6）多應(yīng)用場(chǎng)合。ZigBee網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多樣，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、星型、樹狀和網(wǎng)狀網(wǎng)，因此可用于各種簡單和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求。（7）安全性好。ZigBee采用三級(jí)安全模式，提供了基于循環(huán)冗余檢驗(yàn)（CRC）的數(shù)據(jù)包完整性校驗(yàn)。（8）抗干擾能力強(qiáng)。802.15.4的物理層采用直接序列擴(kuò)頻(DirectSequenceSpreadSpectrum,DSSS)技術(shù)，具有良好的抗干擾能力。二、基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)ZigBee技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，當(dāng)前主要應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)控制、醫(yī)療護(hù)理、智能家居、智能交通等領(lǐng)域，通常只要符合以下條件之一的應(yīng)用，就可以考慮采用ZigBee技術(shù)。（1）需要數(shù)據(jù)采集或監(jiān)控的網(wǎng)點(diǎn)較多；（2）需求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不大，要求設(shè)備的成本低；（3）要求數(shù)據(jù)傳輸可靠性高，安全性能好；（4）構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；（5）設(shè)備體積小，采用電池供電；（6）地形復(fù)雜，監(jiān)測(cè)點(diǎn)多，需要較大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋；（7）現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋盲區(qū)；（8）使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行低數(shù)據(jù)量傳輸?shù)倪h(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)；二、基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)2、ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（1）星狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)二、基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)2、ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（2）網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)二、基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)2、ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（3）樹狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)二、基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)3、ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)啟動(dòng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，它也是網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)設(shè)備。協(xié)調(diào)器選擇一個(gè)信道和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)ID（也稱之為PANID，即PersonalAreaNetworkID），隨后啟動(dòng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。協(xié)調(diào)器也可以用來協(xié)助建立網(wǎng)絡(luò)中安全層和應(yīng)用層的綁定（bindings）。注意，協(xié)調(diào)器的角色主要涉及網(wǎng)絡(luò)的啟動(dòng)和配置，一旦這些都完成后，協(xié)調(diào)器的工作就像一個(gè)路由器。由于ZigBee網(wǎng)絡(luò)本身的分布特性，因此接下來整