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基于源-网-荷-储分布式新能源发电微电网系统
日期：2023-05-18 09:37
.系统特点
基于源-网-荷分布式新能源发电及微电网系统实验室建设主要针对新能源专业的老师/学生而开发的微电网科研/教学设备。系统的核心在于中央控制与能量调配，本系统采用集中管理的方式对一次侧接入进行电能调度分配；（1）可实现模拟光伏，模拟风电、蓄电池、超级电容、模拟负载、燃料电池、充电桩等多种一次侧设备的互联，各个设备都单独可控，通过IEC61850规约，实现四遥数据的控制。
（2）系统中既可包含交流母线，又可具备直流母线，两种母线混合在一起，可提供更多的研究实验和更灵活的能量管理策略。
（3）可实现智能并离网（并网与孤岛状态）切换，既可以并网运行，也可以孤网运行，实现无缝切换，且多种运行模式相互自动或手动方式切换。各子系统可以独立完成相关的实验。
（4）实现微电网整体系统数据监控、数据采集、设备管理、功率控制、电能质量监测、用电计划设定等。
（5）将接入微电网的负荷进行分级管理实时监测、显示、记录微网系统的工作状态，具有本地监控和远程监控两种控制方式
（7）配置分级保护和计量装置，在微电网内部故障、外部故障情况下，均保证其准确、快速动作，使系统安全运行。
（8）针对高校学生，充分考虑了学生的具体知识结构与层次，使得学生可以充分理解微电网的特点与结构；学生可以在本系统中进行系统的设计、安装、软件控制等多个专业的知识进行实训。
（9）针对做科研的老师，开放部分一次侧设备的软硬件资料，包括板级硬件图纸以及软件驱动源代码、算法源代码等，开放上位机软件的源代码程序。提供整体的系统的基础开发平台，方便用户二次开放，提供详细而丰富的培训课程，使用户可快速入门并掌握整体系统，大大提高科研实验的效率。
依托本实验平台，可以完成《电力电子技术》、《电力系统分析》、《供配电技术》、《电力系统继电保护》、《电机控制技术》、《新能源发电技术》、《配电网络》等教学实验，还可以完成相关课程的课程设计、专业综合设计、实践创新设计、毕业设计和生产实习；同时，该平台可作为“大学生电子设计大赛”“大学生挑战杯”“互联网+大学生创新创业大赛”等竞赛的实训平台。此外，依托该平台还可以开展与分布式电源并网和微电网系统相关的科研工作，培养一批面向智能微电网、新能源发电领域前沿科技的人才，满足当前国内新能源发电产业的需求。
基于该平台，新开的实验项目具体包括以下几大类：
一、光伏发电系统实验
1）光伏系统整体原理认知实验（基础）
2）光伏模拟源操作实验（基础）
3）光伏变流器操作实验（基础）
4）模拟量电压采集实验（验证）
5）光伏稳定直流电压实验（研究）
6）光伏恒功率并网实验（研究）
7）光伏最大功率点跟踪实验（研究）
8）光伏并网运行控制策略实验（创新）
9）控制采集板、驱动功率板等硬件原理实验（开源）
10）DSP的入门、使用和烧写实验（开源）
11）CCS软件使用（开源）
12）软件开发流程讲解（开源）
二、风力发电系统实验
直驱式平台实验1）直驱式风力发电系统整体原理认知实验（基础）
2）自然风模拟操作实验（基础）
3）风力背靠背变流器操作实验（基础）
4）发电机转速与输出电压关系实验（验证）
5）背靠背式变流器电压采集实验（验证）
6）发电机标量式定功率并网实验（验证）
7）发电机矢量式MPPT并网实验（研究）
8）背靠背变流器控制方法研究实验（创新）
9）控制采集板、驱动功率板等板卡硬件原理（开源）
10）DSP的入门、使用和烧写实验（开源）
11）CCS软件使用（开源）
12）软件开发流程讲解（开源）
三、储能平台实验
1）储能系统整体原理认知实验（基础）
2）BMS电池管理系统操作实验（基础）
3）双向DC/AC恒流放电控制实验（研究）
4）双向DC/AC恒流充电控制实验（研究）
5）双向DC/AC恒功率放电控制实验（研究）
6）双向DC/AC恒功率充电控制实验（研究）
7）双向DC/AC能量自动双向流动实验（创新）
8）控制采集板、驱动功率板等板卡硬件原理（开源）
9）DSP的入门、使用和烧写实验（开源）
10）CCS软件使用（开源）
11）软件开发流程讲解（开源）
四、微电网系统整体实验
1）微电网系统整体原理认知实验（基础）
2）微电网系统整体操作实验（基础）
3）SCADA监控系统操作实验（基础）
4）能量调度系统操作实验（基础）
5）微电网并网运行实验（研究）
6）微电网离网运行实验（研究）
7）微电网并转离运行实验（创新）
8）微电网离转并运行实验（创新）
9）能量管理调度策略-系统出力控制（创新）
| 序号 | 子系统 | 货物名称 | 单位 | 数量 |
| 1 | 模拟光伏发电系统 | 光伏PV阵列模拟源 | 套 | 1 |
| 2 | 光伏阵列模拟测试系统 | 套 | 1 | |
| 3 | 光伏并网逆变柜 | 套 | 1 | |
| 4 | 光伏发电能源监控系统 | 套 | 1 | |
| 5 | 光伏变流开放式快速开发系统 | 套 | 1 | |
| 6 | 光伏并/离网故障特性模拟系统 | 套 | 1 | |
| 7 | 模拟直驱风力发电系统 | 直驱模拟风电机组 | 套 | 1 |
| 8 | 直驱风电机组模拟调速柜 | 套 | 1 | |
| 9 | 风力发电模拟调速系统 | 套 | 1 | |
| 10 | 直驱风机背靠背变流柜 | 套 | 1 | |
| 11 | 风力发电能源监控软件 | 套 | 1 | |
| 12 | 风力变流开放式快速开发系统 | 套 | 1 | |
| 13 | 储能变流系统 | 储能双向变流器PCS（开放） | 套 | 1 |
| 14 | DC-AC变流开放式快速开发系统 | 套 | 1 | |
| 15 | 磷酸铁锂电池组 | 套 | 1 | |
| 16 | 储能电池BMS管理系统 | 套 | 1 | |
| 17 | 配电系统 | 微电网并网接入柜 | 套 | 1 |
| 18 | 能量管理系统 | 微电网集中控制器（开放） | 套 | 1 |
| 19 | 综合电源潮流仿真分析系统 | 套 | 1 | |
| 20 | 电力故障录波及分析装置 | 套 | 1 | |
| 21 | 微电网集中通讯规约调度系统 | 套 | 1 | |
| 22 | 智能微电网监控系统 | 套 | 1 | |
| 23 | 控制终端与路由器 | 套 | 1 |
