研旭智能微電網(wǎng)控制仿真平臺(tái) 智能微電網(wǎng)

研旭智能微電網(wǎng)控制仿真平臺(tái) 智能微電網(wǎng)

公司簡(jiǎn)介

南京研旭新能源科技有限公司由南京研旭電氣科技有限公司全資投資成立，主要專注于太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源電源產(chǎn)品以及相關(guān)機(jī)電節(jié)能產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)和投資，公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)實(shí)力雄厚，與國(guó)內(nèi)多所知名大學(xué)和研究院有良好合作，公司生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，服務(wù)到位，具有性價(jià)比較高的優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品與服務(wù)受到廣泛客戶的好評(píng)以及業(yè)界的稱贊。

公司自成立以來(lái)，已形成五大獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，具有超高性價(jià)比的產(chǎn)品系列，主要產(chǎn)品如下，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)，新能源實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)，新能源系統(tǒng)集成方案，推出的產(chǎn)品在多個(gè)實(shí)驗(yàn)室以及工程中得到使用，獲得好評(píng)。在當(dāng)前階段，研旭將精力主要集中于中小功率的新能源技術(shù)以及產(chǎn)品的推廣、應(yīng)用、研發(fā)、生產(chǎn)，期待能將太陽(yáng)能、風(fēng)能這樣的可再生潔凈能源能以極高性價(jià)比為廣大民眾服務(wù)，為社會(huì)服務(wù)。

“激流勇進(jìn)，合作共贏”，在新時(shí)代的浪潮中，研旭將是一個(gè)勇敢的、熱忱的、開放的弄潮兒，期冀著研旭能為各新老客戶帶來(lái)更好，性價(jià)比更高的新能源產(chǎn)品，也希望著研旭如那初升旭日，冉冉升起，不斷溫暖大家。

背景介紹

隨著光伏、風(fēng)電等可再生能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，分布式發(fā)電日漸成為滿足負(fù)荷增長(zhǎng)需求、提高能源綜合利用效率、提高供電可靠性的一種有效途徑，并在配電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。但分布式發(fā)電的大規(guī)模滲透也產(chǎn)生了一些負(fù)面影響，如單機(jī)接入成本較高、控制復(fù)雜、對(duì)大系統(tǒng)的電壓和頻率存在沖擊等。這限制了分布式發(fā)電的運(yùn)行方式，削弱了其優(yōu)勢(shì)和潛能。微網(wǎng)技術(shù)為分布式發(fā)電技術(shù)及可再生能源發(fā)電技術(shù)的整合和利用提供了靈活、高效的平臺(tái)。

微電網(wǎng)系統(tǒng)被視為未來(lái)智能電網(wǎng)的*重要一環(huán)，可以有效地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)電力能量的轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)能量的削峰填谷。微網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用是在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)生產(chǎn)模式基礎(chǔ)上增加一個(gè)存儲(chǔ)電能的環(huán)節(jié), 使得原來(lái)幾乎完全剛性的系統(tǒng)變得柔性起來(lái)，可以讓整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行更加合理，在用電高峰期，微網(wǎng)系統(tǒng)可以為負(fù)載提供能量；在負(fù)荷低谷期，微網(wǎng)系統(tǒng)可以將電網(wǎng)中多余的能量存儲(chǔ)起來(lái)。另外，在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，許多分布式電源會(huì)硬性的將產(chǎn)生的電能輸送給電網(wǎng)，電網(wǎng)智能被動(dòng)承受，因此分布式電源輸出的電能質(zhì)量很大程度影響著電網(wǎng)系統(tǒng)。增加微網(wǎng)系統(tǒng)，可以有效的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的有功、無(wú)功，對(duì)電網(wǎng)中電能質(zhì)量改善起到一個(gè)調(diào)節(jié)器的作用。

系統(tǒng)總體方案闡述

系統(tǒng)概述

微電網(wǎng)是一組微電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能系統(tǒng)和控制裝置構(gòu)成的小型電力系統(tǒng)。微電網(wǎng)把分布式電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能設(shè)備及控制系統(tǒng)等結(jié)合起來(lái)，涉及電力系統(tǒng)發(fā)電、儲(chǔ)能、配電、用電、調(diào)度、通信六大專業(yè)領(lǐng)域。微電網(wǎng)具有廣闊的應(yīng)用前景。其核心功能是大量接入風(fēng)電、太陽(yáng)能等分布式發(fā)電系統(tǒng)，是提高分布式電源滲透率的有效手段，還可以控制 PCC 點(diǎn)與公共電網(wǎng)的交換功率，為公共電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“ 負(fù)荷調(diào)度”提供重要技術(shù)手段。

微電網(wǎng)支持并網(wǎng)和孤網(wǎng)兩種運(yùn)行模式。在并網(wǎng)工作模式下，一般與中、低壓配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，互為支撐，實(shí)現(xiàn)能量的雙向交換。在外部電網(wǎng)故障情況下，可轉(zhuǎn)為孤網(wǎng)運(yùn)行模式，繼續(xù)為微網(wǎng)內(nèi)重要負(fù)荷供電，提高重要負(fù)荷的供電可靠性。通過采取先進(jìn)的控制策略和控制手段，可保證微網(wǎng)高電能質(zhì)量供電，也可以實(shí)現(xiàn)兩種運(yùn)行模式的無(wú)縫切換。

系統(tǒng)功能與特點(diǎn)

可實(shí)現(xiàn)光伏、風(fēng)電、蓄電池、超級(jí)電容、燃料電池、柴油機(jī)組、模擬負(fù)載、充電樁等多種一次側(cè)設(shè)備的互聯(lián)，各個(gè)設(shè)備都單獨(dú)可控，通過61850規(guī)約，實(shí)現(xiàn)四遙數(shù)據(jù)的控制。

可實(shí)現(xiàn)智能并離網(wǎng)（并網(wǎng)與孤島狀態(tài)）切換，既可以并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤網(wǎng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換，且多種運(yùn)行模式相互自動(dòng)或手動(dòng)方式切換。各子系統(tǒng)可以獨(dú)立完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。

微電網(wǎng)系統(tǒng)與大電網(wǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的功率大小及方向可調(diào)可控?？蓪?shí)現(xiàn)快速平滑光伏發(fā)電、風(fēng)機(jī)發(fā)電、負(fù)荷變化等造成的功率波動(dòng)。將接入微電網(wǎng)的負(fù)荷進(jìn)行分級(jí)管理實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、顯示、記錄微網(wǎng)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，具有本地監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控兩種控制方式。

配備能源管理系統(tǒng)，具備能源管理和策略調(diào)度的功能；

配置專用保護(hù)裝置，在微電網(wǎng)內(nèi)部故障、外部故障情況下，均保證其準(zhǔn)確、快速動(dòng)作，使系統(tǒng)**運(yùn)行。

開放相關(guān)接口,控制器軟、硬件可以根據(jù)項(xiàng)目具體情況進(jìn)行配置、實(shí)施，以適應(yīng)各種項(xiàng)目需求。用戶也可以通過遠(yuǎn)程通信的方式，自主對(duì)項(xiàng)目運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行配置、調(diào)節(jié)，便于用戶進(jìn)行設(shè)備替換和設(shè)備老化調(diào)整。

開放光伏、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、pcs系統(tǒng)等軟硬件資料，包括逆變器的板級(jí)硬件原理圖、pcb以及軟件底層驅(qū)動(dòng)源代碼、算法源代碼等；

系統(tǒng)架構(gòu)

研旭微電網(wǎng)系統(tǒng)由風(fēng)電系統(tǒng)（直驅(qū)式和雙饋式）、光伏發(fā)電系統(tǒng)（實(shí)際光伏和模擬光伏）、儲(chǔ)能系統(tǒng)（蓄電池和超級(jí)電容）、微電網(wǎng)中央控制系統(tǒng)、可編程RLC三相負(fù)載，充電樁，配電與保護(hù)系統(tǒng)，上位機(jī)能源管理系統(tǒng)等個(gè)主要部分組成，系統(tǒng)的整體架構(gòu)圖如下：

系統(tǒng)主要部件技術(shù)說明及特點(diǎn)介紹

光伏發(fā)電系統(tǒng)（開放式）

光伏發(fā)電系統(tǒng)部分主要包括：

光伏電池陣列模擬電源

光伏組件板

三相光伏逆變器

實(shí)驗(yàn)例程和項(xiàng)目

光伏逆變器開源軟硬件資料

光伏三相逆變器

研旭光伏三相并網(wǎng)逆變器通過三相變壓器隔離升壓并網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)光電池*大功率跟蹤控制和并網(wǎng)電流控制。原理框圖如下圖所示：

研旭光伏發(fā)電仿真平臺(tái)主要由IPM逆變功率單元、DSP主控單元、監(jiān)控中心、電抗器、變壓器等幾部分組成。系統(tǒng)的核心為DSP主控單元，其主要功能是：

將直流電能轉(zhuǎn)為與主網(wǎng)電壓同頻同相的交流電能，并饋送給主網(wǎng)，同時(shí)會(huì)監(jiān)測(cè)各類故障信息，實(shí)時(shí)保證正常工作；

根據(jù)反饋值跟蹤直流源（光伏組件或者光伏模擬源）的*大功率輸出（MPPT）；

將系統(tǒng)工作的所有信息上傳至監(jiān)控中心

其他特性

并網(wǎng)逆變器使用三菱IPM，電流150A，耐壓1200V，母線使用500V電解電容

網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)升壓三相變壓器額定容量5KVA，變比380/120，初級(jí)次級(jí)星形聯(lián)結(jié)方式

并網(wǎng)逆變器采用TI浮點(diǎn)DSP進(jìn)行控制，使用一套研旭TMS320F28335的DSP控制板

采用一臺(tái)研旭YX—XDS510仿真器完成系統(tǒng)控制算法的調(diào)試

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)—直驅(qū)式永磁模擬系統(tǒng)（開放式）

直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要包括：

三相異步電機(jī)、5kw三相永磁發(fā)電機(jī)、槽鋼底座

變頻器

風(fēng)機(jī)背靠背整流逆變柜

實(shí)驗(yàn)例程和項(xiàng)目

光伏逆變器開源軟硬件資料

研旭直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用一臺(tái)變頻調(diào)速三相異步電機(jī)帶動(dòng)一臺(tái)三相永磁同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行，異步電動(dòng)機(jī)和同步發(fā)電機(jī)安裝在同一個(gè)底座上，使用聯(lián)軸器相連接，采用光**式電編碼器測(cè)量電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，永磁同步發(fā)電機(jī)極數(shù)為8極，三相異步電機(jī)的控制采用變頻器控制轉(zhuǎn)速，用以模擬風(fēng)速的變化，同時(shí)可以方便的通過計(jì)算機(jī)控制變頻器實(shí)現(xiàn)三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模擬風(fēng)機(jī)出力。

發(fā)電機(jī)側(cè)變流器和電網(wǎng)側(cè)變流器采用IPM模塊構(gòu)建，使用2單元的模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)（總共需要6組2單元模塊），IPM模塊的耐壓要在1200V，電流在75A左右。直流環(huán)節(jié)的電容要求450V電解電容兩只串聯(lián)以提高耐壓。

并網(wǎng)變壓器要**三相變壓器，其容量要求大于發(fā)電機(jī)*大容量，容量在5KVA左右。

發(fā)電機(jī)側(cè)變流器和電網(wǎng)側(cè)變流器采用DSP進(jìn)行控制，采用研旭TMS320F28335的DSP控制板和IPM電源板。

本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用光電編碼器采集發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速，光電編碼器安裝于發(fā)電機(jī)后端輸出軸上；采用霍爾電壓電流傳感器采集直流側(cè)和電網(wǎng)側(cè)電壓和電流信號(hào)，傳感器量程根據(jù)系統(tǒng)容量進(jìn)行選擇安裝。

采用研旭YX—XDS100v3 仿真器完成系統(tǒng)控制算法的調(diào)試。

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)—雙饋式模擬系統(tǒng)（開放式）

直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要包括：

三相異步電機(jī)、5kw雙饋發(fā)電機(jī)、槽鋼底座

變頻器

雙饋風(fēng)機(jī)變流器

實(shí)驗(yàn)例程和項(xiàng)目

光伏逆變器開源軟硬件資料

研旭直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用一臺(tái)變頻調(diào)速三相異步電機(jī)帶動(dòng)一臺(tái)三相永磁同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行，異步電動(dòng)機(jī)和同步發(fā)電機(jī)安裝在同一個(gè)底座上，使用聯(lián)軸器相連接，采用光**式電編碼器測(cè)量電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，永磁同步發(fā)電機(jī)極數(shù)為8極，三相異步電機(jī)的控制采用變頻器控制轉(zhuǎn)速，用以模擬風(fēng)速的變化，同時(shí)可以方便的通過計(jì)算機(jī)控制變頻器實(shí)現(xiàn)三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模擬風(fēng)機(jī)出力。

發(fā)電機(jī)側(cè)變流器和電網(wǎng)側(cè)變流器采用IPM模塊構(gòu)建，使用2單元的模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)（總共需要6組2單元模塊），IPM模塊的耐壓要在1200V，電流在75A左右。直流環(huán)節(jié)的電容要求450V電解電容兩只串聯(lián)以提高耐壓。

并網(wǎng)變壓器要**三相變壓器，其容量要求大于發(fā)電機(jī)*大容量，容量在5KVA左右。

發(fā)電機(jī)側(cè)變流器和電網(wǎng)側(cè)變流器采用DSP進(jìn)行控制，采用研旭TMS320F28335的DSP控制板和IPM電源板。

本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用光電編碼器采集發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速，光電編碼器安裝于發(fā)電機(jī)后端輸出軸上；采用霍爾電壓電流傳感器采集直流側(cè)和電網(wǎng)側(cè)電壓和電流信號(hào)，傳感器量程根據(jù)系統(tǒng)容量進(jìn)行選擇安裝。

采用研旭YX—XDS100v3 仿真器完成系統(tǒng)控制算法的調(diào)試。

可編程RLC負(fù)載系統(tǒng)

內(nèi)置有精密RLC負(fù)載，是由連續(xù)可調(diào)電阻、電感、電容負(fù)載系統(tǒng)、電氣參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、軟件分析編程系統(tǒng)組成。

可以模擬三相負(fù)載不平衡、負(fù)荷突加突卸、不同功率因素超前、滯后等各種電力工況。檢驗(yàn)微網(wǎng)系統(tǒng)在各種復(fù)雜極端工況下的運(yùn)行可靠性。

預(yù)先設(shè)置負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)及時(shí)間，可編程交流負(fù)載預(yù)先設(shè)定的根據(jù)負(fù)荷曲線自動(dòng)加載運(yùn)行，模擬預(yù)測(cè)的負(fù)荷曲線。

可以用于測(cè)量微網(wǎng)逆變器或微網(wǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的防孤島效應(yīng)保護(hù)功能。

在微網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)與能量管理系統(tǒng)程序研發(fā)試驗(yàn)中，可以將本設(shè)備任意設(shè)定成**負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷，通過軟件遠(yuǎn)程控制功能實(shí)施可行性實(shí)驗(yàn)。

內(nèi)置有多通道的電氣參數(shù)采集模塊，能夠**測(cè)量顯示三相RLC各個(gè)通道的電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率等電氣參數(shù)。

內(nèi)置的阻性負(fù)載、感性負(fù)載及容性負(fù)載*小標(biāo)準(zhǔn)功率為0.1kVA，步進(jìn)幅度0.1kVA，負(fù)荷功率連續(xù)可調(diào)，可**模擬交流諧振發(fā)生并滿足逆變器防孤島保護(hù)功能檢測(cè)需要。

三相阻性負(fù)載、感性負(fù)載、容性負(fù)載的功率，可以分相獨(dú)立控制及調(diào)節(jié)，滿足三相電壓不平衡條件下仍可**調(diào)節(jié)出交流諧振點(diǎn)的要求。

主機(jī)采用電子電路控制，具有溫度過熱自動(dòng)報(bào)警保護(hù)功能：由于特殊原因出現(xiàn)過熱、過流時(shí)，可自動(dòng)切斷負(fù)載。

可以通過遠(yuǎn)程PC機(jī)設(shè)置相應(yīng)的功率，任意組合、設(shè)定加載RLC功率，即可遠(yuǎn)程控制并調(diào)節(jié)RLC功率，將測(cè)量數(shù)據(jù)上傳到PC機(jī)并實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)過程中測(cè)試數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄存儲(chǔ)，并配合后臺(tái)分析軟件將測(cè)試數(shù)據(jù)導(dǎo)成excel格式的檢測(cè)報(bào)告。

儲(chǔ)能系統(tǒng)

儲(chǔ)能系統(tǒng)主要功能是具有穩(wěn)定控制功能的雙向變流器，是整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，在微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，該設(shè)備作為微電網(wǎng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)源，保證微電網(wǎng)在孤網(wǎng)運(yùn)行和模式切換過程中的系統(tǒng)穩(wěn)定性。儲(chǔ)能系統(tǒng)部分主要包括：

儲(chǔ)能雙向功率變流器

鉛酸儲(chǔ)能電池

電池管理系統(tǒng)（BMS）

智能并離網(wǎng)切換控制器

實(shí)驗(yàn)例程和項(xiàng)目

儲(chǔ)能系統(tǒng)組成框架

儲(chǔ)能逆變器系統(tǒng)采用20kW雙向變流器變流器，配備12V/50Ah鉛酸電池單元40節(jié)，系統(tǒng)電池側(cè)直流電壓為480V，電池組的標(biāo)稱容量為10kWh。儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的拓架構(gòu)如下：

儲(chǔ)能系統(tǒng)特點(diǎn)

正常運(yùn)行狀態(tài)下的功率跟蹤

實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)下的功率跟蹤， 實(shí)現(xiàn)電池的充放電管理及指定的微電網(wǎng)與主網(wǎng)的功率交換。

孤島運(yùn)行方式下的標(biāo)準(zhǔn)源

微電網(wǎng)由并網(wǎng)轉(zhuǎn)為孤島運(yùn)行方式下，支撐系統(tǒng)能夠提供參考電壓和頻率，實(shí)現(xiàn)各電源間的功率平衡分配，保證孤島系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，提供抗短時(shí)沖擊能力，平滑供電，儲(chǔ)能，消峰填谷。支持不間斷并網(wǎng)到孤網(wǎng)模式轉(zhuǎn)換。

同期并網(wǎng)

微電網(wǎng)由孤網(wǎng)轉(zhuǎn)為并網(wǎng)時(shí)，支撐單元能夠跟蹤主網(wǎng)電壓與頻率，帶動(dòng)微電網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)縫并入主電網(wǎng)

能產(chǎn)生無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償。

可以工作在并網(wǎng)逆變運(yùn)行模式，亦可工作在儲(chǔ)能充電工作模式，能夠根據(jù)微電網(wǎng)控制系統(tǒng)的指令輸出有功和無(wú)功功率；

當(dāng)公共電網(wǎng)恢復(fù)正常時(shí)且接到孤網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)指令后，自身完成由孤網(wǎng)運(yùn)行模式向并網(wǎng)運(yùn)行模式的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程造成的脫網(wǎng)時(shí)間≤20ms；當(dāng)公共電網(wǎng)掉電或者異常時(shí)，自動(dòng)切換至孤網(wǎng)運(yùn)行模式，完成由并網(wǎng)運(yùn)行模式向孤網(wǎng)運(yùn)行模式的轉(zhuǎn)換，該模式轉(zhuǎn)換時(shí)間≤20ms；

工作模式可以通過有線通信、面板操作等方式設(shè)定正常運(yùn)行模式，切換時(shí)間不大于20ms；

能夠與電池管理系統(tǒng)協(xié)同工作完成對(duì)電池的充放電管理功能。

具有大尺寸液晶屏幕，可以通過面板上的按鍵，查詢顯示微電網(wǎng)智能穩(wěn)定控制器工作情況、設(shè)定工作狀態(tài)等；

具有RS485、CAN 以及以太網(wǎng)通訊接口；

具有完善的保護(hù)功能：電壓保護(hù)、電流保護(hù)、電池保護(hù)、通訊故障保護(hù)等；

具有告警功能：出現(xiàn)故障時(shí)，能通過指示燈、接點(diǎn)信號(hào)、通訊方式輸出告警信號(hào)；

微電網(wǎng)中央控制系統(tǒng)

微電網(wǎng)中央控制系統(tǒng)，通過對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集，收集全網(wǎng)電氣參數(shù)， 對(duì)全網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行采集和監(jiān)視， 并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯運(yùn)算，得出控制策略對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)施調(diào)節(jié)控制，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功能，保證微電網(wǎng)**、穩(wěn)定運(yùn)行。微電網(wǎng)中央控制系統(tǒng)主要包括：

微電網(wǎng)中央集中控制器（含通訊處理機(jī)）

系統(tǒng)策略軟件

實(shí)驗(yàn)例程和項(xiàng)目

系統(tǒng)特點(diǎn)

數(shù)據(jù)采集

中央控制器的測(cè)控模塊，可實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)線、分布式電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷、母線等各回路電氣量及開關(guān)位置等信號(hào)量的采集，并將采集數(shù)據(jù)通過高速網(wǎng)絡(luò)快速傳送到中央控制器的主控單元。

控制操作

通過中央控制器的測(cè)控模塊，可實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)各回路開關(guān)及設(shè)備的控制操作，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)節(jié)。

分布式電源調(diào)節(jié)

中央控制器可以通過通信接口實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)的分布式電源進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)需要控制各電源有功、無(wú)功出力。

儲(chǔ)能單元調(diào)節(jié)

中央控制器可以通過通信接口控制儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功率， 從而滿足微電網(wǎng)運(yùn)行方式的需要。

微電網(wǎng)運(yùn)行模式實(shí)時(shí)控制

中央控制器的主控單元，可以根據(jù)調(diào)度指令、系統(tǒng)自動(dòng)、手動(dòng)進(jìn)行微電網(wǎng)運(yùn)行模式的控制。

中央控制器內(nèi)置微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行、孤網(wǎng)運(yùn)行、并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)、孤網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)、全網(wǎng)停電等多種控制模式。根據(jù)不同的運(yùn)行工況和控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的實(shí)時(shí)控制，保證微電網(wǎng)系統(tǒng)的**、穩(wěn)定運(yùn)行。

通信功能

中央控制器可以與微電網(wǎng)系統(tǒng)的各個(gè)智能控制單元進(jìn)行通信， 通過通信實(shí)現(xiàn)對(duì)各控制單元的控制和調(diào)節(jié)。

同時(shí)中央控制器還可以通過通信接口與微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信， 接受監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度。

高速采集

中央控制器配置高速全電量采集模塊，并能夠高速傳輸，滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求。

實(shí)時(shí)模式控制

通過高速采集，快速控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)與控制。

新型高速實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)

中央控制器采用新型高速實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的高速傳輸，從而滿足對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制的要求。

專業(yè)的邏輯控制軟件包

中央控制器配置專業(yè)的邏輯控制軟件包， 實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)模式控制、電源與負(fù)荷的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。

微電網(wǎng)配電與保護(hù)系統(tǒng)

微電網(wǎng)保護(hù)裝置是專門為微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行設(shè)計(jì)的保護(hù)裝置，具有孤網(wǎng)、并網(wǎng)保護(hù)模式（可根據(jù)系統(tǒng)指令自動(dòng)實(shí)時(shí)切換）。

微電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電、用電、儲(chǔ)能設(shè)備提供必要的保護(hù)，接受微電網(wǎng)控制系統(tǒng)的統(tǒng)一控制以保證微電網(wǎng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。是電網(wǎng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。

系統(tǒng)特點(diǎn)

孤網(wǎng)、并網(wǎng)模式轉(zhuǎn)換功能

當(dāng)微電網(wǎng) PCC 智能快速開關(guān)處于分閘位置時(shí)，微電網(wǎng)與外界大電網(wǎng)斷開，本裝置接收到孤網(wǎng)模式信號(hào)，工作在孤網(wǎng)模式。

當(dāng)微電網(wǎng) PCC 智能快速開關(guān)處于合閘位置時(shí)，微電網(wǎng)與外界大電網(wǎng)連接，本裝置工作在并網(wǎng)模式，同微電網(wǎng)控制系統(tǒng)配合，監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

記錄功能

可記錄 35 條事件信息。

通信功能

提供 RS485/232、以太網(wǎng)通信接口及多種標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約。

微電網(wǎng)能源與管理系統(tǒng)

微電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)是微網(wǎng)系統(tǒng)的神經(jīng)**和能量管理中心，系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建傳感測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，對(duì)智能微網(wǎng)各種類設(shè)備運(yùn)行、環(huán)境狀態(tài)及人員管理進(jìn)行綜合的信息感知，監(jiān)控BMS和PCS的運(yùn)行信息，集成微網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電和儲(chǔ)能監(jiān)控、供電監(jiān)控、計(jì)費(fèi)管理等功能。同時(shí)接收電網(wǎng)調(diào)度中心下發(fā)的調(diào)度指令，并根據(jù)當(dāng)前電池組和微網(wǎng)逆變器的運(yùn)行信息合理的分配調(diào)度指令。

智能微網(wǎng)管理系統(tǒng)具備“智能感知、智能處理、智能判斷”的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)系統(tǒng)的智能化管理，實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)行管理，確保**、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

系統(tǒng)框圖

微電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)覆蓋微網(wǎng)發(fā)電、儲(chǔ)能、能量轉(zhuǎn)換、供配電及整體調(diào)度的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)微網(wǎng)全方位的監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理，保障微網(wǎng)各環(huán)節(jié)**可靠運(yùn)行，其具體涉及的業(yè)務(wù)范圍如下圖所示：

圖5 智能微網(wǎng)管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)范圍框圖

研旭微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是整個(gè)微電網(wǎng)軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái)，通過對(duì)各回路智能設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視與控制。

一次能源設(shè)備選配

超級(jí)電容系統(tǒng) （選配）

系統(tǒng)目前有的鉛酸電池組可能只能應(yīng)對(duì)長(zhǎng)期穩(wěn)定型負(fù)載，在現(xiàn)有系統(tǒng)中增加超級(jí)電容儲(chǔ)能部分可以快速應(yīng)對(duì)沖擊性負(fù)載。超級(jí)電容器是介于電解電容和可充電電池之間的一種能量存儲(chǔ)器件。本方案選用的L超級(jí)電容的高功率、高能量及長(zhǎng)期的高可靠性，使產(chǎn)品在后備電源單元，輔助動(dòng)力單元、瞬間功率補(bǔ)償、峰值功率補(bǔ)償、以及能量存儲(chǔ)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

主要性能特點(diǎn)有：

低內(nèi)阻

對(duì)單個(gè)電容的電壓均衡和過壓保護(hù)

對(duì)高電壓模塊的積木化設(shè)計(jì)

有效的散熱性能

壓力/濕度控制

工作溫度寬（可在-45℃到+65℃范圍內(nèi)使用）

柴油機(jī)組系統(tǒng) （選配）

由于柴油比較貴而且屬于一次性消耗品，所以用戶一般不希望柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間使用，所以更多的是把它作為備用電源使用。但是在使用柴油發(fā)電機(jī)的時(shí)候，又希望用戶的用電盡量不要中斷，同時(shí)在柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電的時(shí)候，其他太陽(yáng)能、風(fēng)能甚至是儲(chǔ)能系統(tǒng)也能一起投入運(yùn)行。

所以我們對(duì)柴油發(fā)電機(jī)及其控制柜（數(shù)顯模式+并機(jī)柜）進(jìn)行如下的功能設(shè)計(jì)：

柴油發(fā)電系統(tǒng)有自動(dòng)并網(wǎng)運(yùn)行功能：即在不中斷原有電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，柴油發(fā)電系統(tǒng)能自動(dòng)跟蹤原有電網(wǎng)電壓的相位，自動(dòng)并網(wǎng)運(yùn)行而不造成電網(wǎng)供電中斷。并且，在并網(wǎng)運(yùn)行后，其發(fā)電電壓的幅值和相位要和原有電網(wǎng)保持一致。

控制柜具備RS232通訊接口，可以接受外部調(diào)度指令。

主要構(gòu)成

發(fā)動(dòng)機(jī)

滿足環(huán)境溫度 50OC 水箱散熱器，皮帶驅(qū)動(dòng)

冷卻風(fēng)扇，帶風(fēng)扇**護(hù)罩

充電發(fā)電機(jī)

發(fā)電機(jī):單軸承發(fā)電機(jī)，IP23 防護(hù)等級(jí)，H級(jí)絕緣減震器

干式空氣過濾器、燃油過濾器、機(jī)油過濾器

發(fā)電輸出斷路器

標(biāo)準(zhǔn)控制屏

啟動(dòng)電瓶及電瓶連接電纜啟動(dòng)電瓶及連接線一套

排煙彎管、波紋減震管、法蘭、消音器一套。

直流/交流充電樁 （選配）

充電樁是電動(dòng)力車的電站，其功能類似于加油站里面的加油機(jī)。每個(gè)充電樁都裝有充電插頭，充電樁可以根據(jù)不同的電壓等級(jí)，為各種型號(hào)的電動(dòng)車充電。電動(dòng)汽車充電樁采用的是交、直流供電方式，需要特制的充電卡刷卡使用，充電樁顯示屏能顯示充電量、費(fèi)用、充電時(shí)間等數(shù)據(jù)。

充電樁根據(jù)客戶需要可以分為直流充電和交流充電，功率也可根據(jù)需求定制。

主要特點(diǎn)

采用分體式結(jié)構(gòu)，主要由整流柜、充電樁、以及整流柜和充電樁之間的連接電纜、充電樁和電動(dòng)汽車之間的連接電纜及充電連接器等部分組成。整流柜由整流模塊和充電主控制系統(tǒng)組成，由充電樁完成與用戶之間的人機(jī)交互功能，并實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車充電的管理、計(jì)費(fèi)和相應(yīng)的電池狀態(tài)檢測(cè)等功能

具備通過網(wǎng)絡(luò)與BMS通信的功能，用于判斷電池類型，獲得動(dòng)力電池系統(tǒng)參數(shù)、充電前和充電過程中動(dòng)力電池的狀態(tài)參數(shù);與充電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)通信，上傳充電機(jī)和動(dòng)力電池的工作狀態(tài)、工作參數(shù)、故障報(bào)警等信息，并接受監(jiān)控系統(tǒng)的控制命令，執(zhí)行遙控動(dòng)作

能夠判斷充電連接器、充電電纜是否正確連接。當(dāng)充電連接器與電動(dòng)汽車蓄電池系統(tǒng)正確連接后，充電機(jī)才允許啟動(dòng)充電過程;當(dāng)充電機(jī)檢測(cè)到與電動(dòng)汽車蓄電池系統(tǒng)的連接不正常時(shí)，能立即停止充電，并發(fā)出報(bào)警信息

能夠?yàn)殡妱?dòng)汽車提供低壓輔助電源，用于在充電過程中為電動(dòng)汽車BMS供電

具有高效、高可靠、便于維護(hù)、靈活擴(kuò)容、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)

采用數(shù)字化均流技術(shù)，均流性能穩(wěn)定，脫離管理模塊也能穩(wěn)定工作并自主均流

采用模塊化架構(gòu)，可適應(yīng)10～200KW的不同功率需求

動(dòng)態(tài)優(yōu)化的功率模塊管理,適應(yīng)在各種功率輸出狀態(tài)下的*大效率輸出

具有輸出電壓、電流調(diào)節(jié)范圍寬的特點(diǎn)，滿足不同類型蓄電池組端電壓的充電要求

具有電源過溫、輸入側(cè)過壓、欠壓、輸出側(cè)過流、過壓保護(hù)等**防護(hù)功能

整流模塊采用ARM作為控制核心，具有很高的靈活性和一致性

采用非晶高頻變壓器，體積小，功率密度高

采用英飛凌第四代IGBT配套CONCEPT公司*新的驅(qū)動(dòng)，穩(wěn)定性高

具備寬電壓輸入范圍，以及寬工作溫度范圍

友好的人機(jī)界面，動(dòng)態(tài)顯示電壓、電流以及故障信息

具有輸入側(cè)過/欠壓保護(hù)、輸出側(cè)過壓保護(hù)、欠壓告警、過流及短路保護(hù)、過溫保護(hù)等功能。

工業(yè)專用不間斷電源（選配）

是一種先進(jìn)的工業(yè)級(jí)超隔離在線式正弦波不間斷供電系統(tǒng)，它可以為您的精密設(shè)備提供可靠、**、純凈的交流電源。它有著極其廣泛的適用范圍，從電腦設(shè)備、電力、通訊系統(tǒng)到工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備都可以使用；由于超隔離設(shè)計(jì)，不僅可以解決低品質(zhì)交流電源所造成的問題、有效消除漏地電流影響，為負(fù)載和UPS裝置提供完善的保護(hù)，而且可以更好地降低整流和逆變所造成的諧波，防止對(duì)電網(wǎng)形成污染，使重要負(fù)載與電網(wǎng)輔助系統(tǒng)產(chǎn)生的瞬變干擾隔離。

在線式工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)具備極高的可靠性、穩(wěn)定性、**性。     (2) 采用SPWM正弦波控制，輸出純凈的正弦波。     (3) 采用CPU智能控制，人機(jī)界面友好，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。     (4) 液晶顯示和LED指示，能夠顯示設(shè)備工作參數(shù)，指示設(shè)備工作運(yùn)行狀態(tài)。 (5) 可查看歷史記錄，為產(chǎn)品維護(hù)和維修提供依據(jù)。 (6) 具備直流冷啟動(dòng)功能。

超寬的交流輸入電壓范圍，能適用于電源電壓不穩(wěn)定地區(qū)。

本產(chǎn)品輕巧美觀、安裝容易、維護(hù)便利、操作簡(jiǎn)單、噪音低、無(wú)污染。內(nèi)置大電流充電器，只要市電正常，并送入U(xiǎn)PS，不開機(jī)即可自動(dòng)對(duì)電池充電。（電力專用機(jī)型不帶充電）