MY-JZG 太阳能基站光照跟随PLC控制实训模型(新能源实训设备)
太阳能以其不竭性和环保优势已成为当今国内外最具发展前景的新能源之一。光伏(pv)发电技术在国外已得到深入研究和推广,我国在技术上也已基本成熟,并已进入推广应用阶段。但太阳能存在着密度低、间歇性、光照方向和强度随时间不断变化的问题,这就对太阳能的收集和利用装置提出了更高的要求。目前很多太阳能电池板阵列基本上都是固定的,不能充分利用太阳能资源,发电效率低下。如果能始终保持太阳能电池板和光照的垂直,使其最大化地接收太阳能,则能充分利用丰富的太阳能资源。据实验,在太阳能发电中,相同条件下,采用自动跟踪发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%左右。因此,设计开发能自动追踪太阳光照的控制系统,是非常有价值的研究课题。 一种新型的可编程逻辑控制器plc(programmable logic controller)的太阳光自动跟踪系统,不仅能自动根据太阳光方向来调整太阳能电池板的朝向,结构简单、而且在跟踪过程中能自动记忆和更正不同时间的坐标位置,不必人工干预,特别适合天气变化比较复杂和无人值守的情况,有效地提高了太阳能的利用率,有较好的推广应用价值和市场应用前景。
一、自动跟踪系统的组成及工作原理
太阳能光照自动跟踪控制系统由plc主控单元、光照度传感器、方位传感器和信号处理单元、光伏模块、电磁机械运动控制模块和电源模块组成。
太阳能光伏发电设备自动跟踪系统的光敏探测头(传感器)是用来检测太阳光强的。当有偏差发生时,偏差信号经过跟踪plc主控单元(控制器),采用模拟差压比较原理,进行运算、比较、发出指令,使电动执行器动作,驱动机械部分转动推动整个装置旋转,调整偏差,保证太阳能电池方阵正对太阳光,达到自动跟踪太阳的目的。太阳能电池方阵在阳光的照射下光伏发电,通过控制器向蓄电池充电。系统配有自动保护线路,当风力达到8级时自动启动,切断跟踪太阳系统,使电池方阵快速收平,在风力降下来时延时10分钟,解除防风系统,恢复跟踪过程。固定光强、跟踪光强、电瓶温度和自然风速等由微机进行数据采集,并对蓄电池充电和放电进行分级控制。
系统有自动和手动两种控制方式,sb1和sb2为控制按钮,用于手动操作,plc输出的q0或q1分别连接到两个继电器线圈,以控制太阳板的正反两个运动方向。在自动运行模式下,plc首先比较来自信号处理单元的两个模拟输入的值,然后决定输出q0或者q1。