《新能源發(fā)電技術》課程實驗指導書

《新能源發(fā)電技術》課堂實驗指導書課程中文名稱：新能源發(fā)電技術課程英文名稱：NewEnergyGenerationTechnology課程編號：021060390適用專業(yè)：新能源科學與工程學時數(shù)：總學時32，其中理論28、實驗4學分數(shù)：2課程類別：專業(yè)課程應開課學期：第七學期實驗一：太陽能電池板伏安特性測試實驗類型：操作型實驗學時：2實驗要求：必做一、實驗目的了解并掌握光伏發(fā)電的原理；了解太陽能電池板的開路電壓、短路電流及功率曲線；了解太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率；熟悉太陽能表和太陽能電池測試儀的功能。二、實驗內(nèi)容光伏發(fā)電的負載伏安特性測試；最大輸出功率與光照強度的關系測試。三、儀器設備太陽能電池板1套；光源1套；萬用表2臺；光照度計1臺；可調(diào)電阻2個；蓄電池1臺；米尺1條；導線若干。四、實驗原理、方法、手段和步驟（一）實驗原理太陽能電池在沒有光照時其特性可視為一個二極管。由半導體理論，二極管主要是由能隙為EC-EV的半導體構(gòu)成，EC為半導體導電帶，EV為半導體價電帶。當入射光子能量大于能隙時，光子會被半導體吸收，產(chǎn)生電子和空穴對。電子和空穴對會分別受到二極管之內(nèi)電場的影響而產(chǎn)生光電流。（二）實驗方法和操作步驟圖1測量電路圖1.光伏發(fā)電的負載伏安特性測試（1）將太陽能光伏組件、電壓表、電流表、負載電阻按圖1組成回路。（2）光源的發(fā)光對著太陽能電池組件，打開光源電源，等光源發(fā)光亮度穩(wěn)定后開始測量。（3）改變電阻阻值，測量流經(jīng)電流表的電流I和電阻上的電壓V，即得到該光伏組件的伏安特性曲線。測量過程中輻射光源與光伏組件距離要保持不變，以保證整個測量過程是在相同光照強度下進行的。2.最大輸出功率與光照強度的關系測試（1）將太陽能光伏組件、電壓表、電流表、負載電阻按圖1組成回路。（2）光源的發(fā)光對著太陽能電池組件，打開光源電源，等光源發(fā)光亮度穩(wěn)定后開始測量。（3）改變太陽能電池板與輻射光源的距離，測量流經(jīng)電流表的電流I和電阻上的電壓V，即得到該光伏組件的伏安特性曲線。測量過程中電阻阻值不變，以保證整個測量過程是在相同阻抗下進行的。五、實驗結(jié)果處理根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù)，分別繪制光生電壓-電阻關系曲線、光生電流-電阻關系曲線、光生電壓-光源距離關系曲線、光生電流-光源距離關系曲線。六、實驗注意事項電壓表、電流表的量程必須分別大于太陽能電池板的開路電壓和短路電流；滑動變阻器的阻值范圍應為50歐姆左右；實驗時應該等光源發(fā)光亮度穩(wěn)定后再測量；移動太陽能電池板時應保持電池板與光源的角度不變。七、預習與思考題熟悉萬用表使用方法。思考如何減小實驗誤差。實驗二：風電場模型并網(wǎng)控制系統(tǒng)仿真實驗實驗類型：演示型實驗學時：2實驗要求：必做一、實驗目的對風電場模型并網(wǎng)控制系統(tǒng)進行剖析，通過對照使用說明書與實物，了解該仿真實驗平臺的主體結(jié)構(gòu)及各個細節(jié)，鞏固、擴大課堂所學知識，并從中體會學習風電場模型并網(wǎng)控制系統(tǒng)實驗平臺的操作方法。二、實驗內(nèi)容了解風電場模型并網(wǎng)控制系統(tǒng)仿真實驗平臺的用途、總體布局、主要性能和技術指標；對照實驗平臺使用說明書，分析仿真器、控制器和SCADA工作原理；了解和分析實驗平臺主要部件的工作原理。三、儀器設備仿真器1臺；控制器1臺；網(wǎng)絡通訊板1臺；SCADA1臺。四、實驗原理、方法、手段和步驟（一）實驗原理本實驗利用并網(wǎng)控制系統(tǒng)實驗平臺中的仿真器、控制器和SCADA，講解真實環(huán)境下風電場并網(wǎng)的工作原理。主要方法是打開仿真器、控制器和SCADA，參照使用說明書，并配以實物進行觀察，通過聯(lián)合操作仿真器、控制器和SCADA，觀察試驗平臺的各個動作。（二）實驗方法和操作步驟1.結(jié)合現(xiàn)場了解試驗臺的用途、布局、各種指示燈和按鈕的作用及操作方法。2.打開各個電氣柜，觀察各個柜體內(nèi)部的器件組成及其電氣連接，分析其基本原理。①打開仿真柜，觀察PLC的電氣連接，分析其數(shù)據(jù)采集原理。②打開控制柜，觀察PLC的電氣連接，分析其數(shù)據(jù)采集原理。③觀察網(wǎng)絡通訊板的電氣連接，分析其數(shù)據(jù)采集原理。3.啟動操作臺的仿真工控機，并啟動仿真控制程序，結(jié)合使用說明書，熟悉本應用程序的操作界面。4.啟動控制柜中的主控工控機，并啟動機組控制工藝程序，結(jié)合使用說明書，熟悉本應用程序的操作界間。5.啟動操作臺的SCADA工控機及數(shù)據(jù)服務器，并啟動SCADA監(jiān)控軟件，結(jié)合使用說明書，熟悉本應用程序的操作界面。五、實驗結(jié)果處理無。六、實驗注意事項注意安全，遵守實驗室安全操作