太阳能光伏发电系统实验实训装置
“太阳能光伏发电系统实验实训装置”主要是针对职业院校教学需求研制，可以满足科研，教学，应用三大功能，其中侧重于教学与实验，帮助学生理解太阳能光伏发电系统的原理与应用，学习工程应用技能。
整套装置的主要构成设备包括：太阳能电池板、蓄电池、太阳能模拟光源、光源控制电路、光源检测电路、基于单片机控制的直流电机双轴机械跟踪系统、直流电压表、直流电流表、交流多功能表、触摸屏、直流负载、交流负载、光伏智能控制器、工频并离网逆变器等。通过太阳能模拟光源和光源控制电路，可以模拟太阳光的强弱以及一天中太阳光的运行轨迹，使得实训项目随时都可以进行，不需要受天气变化的限制。
装置中所有的设备都采用了模块化设计，各个设备相互独立，可以拆卸组装，任意组合，并预留了扩展空间。构成实训装置的设备均与目前现场使用的一样，一方面让学生掌握了这些设备的使用，同时使学生深入理解太阳能光伏发电的现场应用，但是为了方便学生实验，装置采用真实的应用产品与试验装置相结合的技术，所有的电路节点都是对外开放的，测试研究极其方便。
利用该套装置，可以开展多个实验实训项目。目前按照从简单到复杂、从单一到综合的原则开设了以下实验，包括：太阳能电池发电原理实验、太阳能电池板能量转换实验、环境对光伏转换影响实验、太阳能电池自动追光系统实验、控制器工作原理实验、控制器充放电保护实验、太阳能路灯实验、太阳能警示灯实验、离网逆变器逆变实验和并网逆变器逆变实验等多个实验。通过这些实验，可以让学生理解太阳能电池发电的原理、太阳能电池I-U和P-U特性、光照强度和短路电压和短路电流的关系、外部环境对太阳能电池转换的影响、光照强度和角度对太阳能电池发电的影响、工作温度对太阳能电池伏安特性的影响、太阳能电池的等值电路、太阳能电池自动追光系统的原理与应用、太阳能控制器的控制原理与充放电保护特性、太阳能转换成直流电能的简单应用、离网逆变的原理与应用、并网逆变的原理与应用。为学生能更好的理解这些实验，2012年无锡商业职业技术学院物联网技术学院的教师编写了与之配套的实验指导书《太阳能光伏发电系统实验指导书》。
除了能完成上述与太阳能光伏发电系统相关的实验，装置上还配备了监控与显示设备，如显示器和MCGS的触摸屏。可以把现场仪表的测量数据，如电压、电流、功率等数据传送给触摸屏进行显示。通过这一功能，学生可以学习仪表的通讯，触摸屏的使用，监控画面的设计等，这可以作为《MCGS组态与监控》课程的一个真实的实训项目。
该套实训装置在设计之初，也考虑到了它的拓展功能。例如目前的太阳能追日系统，采用的是基于单片机控制的直流电机双轴机械跟踪系统。为了方便拓展，预留了接线口，可以将其更换为基于PLC控制的直流电机双轴机械跟踪系统。这同样可以作为《PLC技术与应用》课程的一个真实的实训项目。
在实验实训中，涉及到交流的220V电源以及逆变项目时产生的交流380V电压，为了保护学生的安全，在装置中设计了多个保护电路。
总体而言，该套装置易于操作，安全可靠，适合教学与实验使用，能达到训练和提高学生操作技能的要求。目前已有三届学生使用该套装置和配套的实验指导书，实验效果良好。
作品名称：太阳能光伏发电系统实验实训装置
学校或单位：无锡商业职业技术学院
