研旭智能微电网控制仿真平台

研旭智能微电网控制仿真平台

公司简介

南京研旭新能源科技有限公司由南京研旭电气科技有限公司全资投资成立，主要专注于太阳能和风能等可再生能源电源产品以及相关机电节能产品的研发、生产、销售、服务和投资，公司研发团队实力雄厚，与国内多所知名大学和研究院有良好合作，公司生产的产品质量稳定，服务到位，具有性价比较高的优势，产品与服务受到广泛客户的好评以及业界的称赞。

公司自成立以来，已形成五大独具优势，具有超高性价比的产品系列，主要产品如下，光伏并网发电系统，光伏离网发电系统，风力发电并网系统，新能源实验仿真平台，新能源系统集成方案，推出的产品在多个实验室以及工程中得到使用，获得好评。在当前阶段，研旭将精力主要集中于中小功率的新能源技术以及产品的推广、应用、研发、生产，期待能将太阳能、风能这样的可再生洁净能源能以极高性价比为广大民众服务，为社会服务。

“激流勇进，合作共赢”，在新时代的浪潮中，研旭将是一个勇敢的、热忱的、开放的弄潮儿，期冀着研旭能为各新老客户带来更好，性价比更高的新能源产品，也希望着研旭如那初升旭日，冉冉升起，不断温暖大家。

背景介绍

随着光伏、风电等可再生能源发电技术的发展，分布式发电日渐成为满足负荷增长需求、提高能源综合利用效率、提高供电可靠性的一种有效途径，并在配电网中得到广泛的应用。但分布式发电的大规模渗透也产生了一些负面影响，如单机接入成本较高、控制复杂、对大系统的电压和频率存在冲击等。这限制了分布式发电的运行方式，削弱了其优势和潜能。微网技术为分布式发电技术及可再生能源发电技术的整合和利用提供了灵活、高效的平台。

微电网系统被视为未来智能电网的最重要一环，可以有效地实现电网侧电力能量的转移，实现能量的削峰填谷。微网技术的应用是在传统电力系统生产模式基础上增加一个存储电能的环节, 使得原来几乎完全刚性的系统变得柔性起来，可以让整个电网系统运行更加合理，在用电高峰期，微网系统可以为负载提供能量；在负荷低谷期，微网系统可以将电网中多余的能量存储起来。另外，在智能电网系统中，许多分布式电源会硬性的将产生的电能输送给电网，电网智能被动承受，因此分布式电源输出的电能质量很大程度影响着电网系统。增加微网系统，可以有效的调节系统中的有功、无功，对电网中电能质量改善起到一个调节器的作用。

系统总体方案阐述

系统概述

微电网是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的小型电力系统。微电网把分布式电源、负荷、储能设备及控制系统等结合起来，涉及电力系统发电、储能、配电、用电、调度、通信六大专业领域。微电网具有广阔的应用前景。其核心功能是大量接入风电、太阳能等分布式发电系统，是提高分布式电源渗透率的有效手段，还可以控制 PCC 点与公共电网的交换功率，为公共电网实现“ 负荷调度”提供重要技术手段。

微电网支持并网和孤网两种运行模式。在并网工作模式下，一般与中、低压配电网并网运行，互为支撑，实现能量的双向交换。在外部电网故障情况下，可转为孤网运行模式，继续为微网内重要负荷供电，提高重要负荷的供电可靠性。通过采取先进的控制策略和控制手段，可保证微网高电能质量供电，也可以实现两种运行模式的无缝切换。

系统功能与特点

可实现光伏、风电、蓄电池、超级电容、燃料电池、柴油机组、模拟负载、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61850规约，实现四遥数据的控制。

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。

微电网系统与大电网并网点的功率大小及方向可调可控。可实现快速平滑光伏发电、风机发电、负荷变化等造成的功率波动。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。

配备能源管理系统，具备能源管理和策略调度的功能；

配置专用保护装置，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。

开放相关接口,控制器软、硬件可以根据项目具体情况进行配置、实施，以适应各种项目需求。用户也可以通过远程通信的方式，自主对项目运行参数进行配置、调节，便于用户进行设备替换和设备老化调整。

开放光伏、风机系统、pcs系统等软硬件资料，包括逆变器的板级硬件原理图、pcb以及软件底层驱动源代码、算法源代码等；

系统架构

研旭微电网系统由风电系统（直驱式和双馈式）、光伏发电系统（实际光伏和模拟光伏）、储能系统（蓄电池和超级电容）、微电网中央控制系统、可编程RLC三相负载，充电桩，配电与保护系统，上位机能源管理系统等个主要部分组成，系统的整体架构图如下：

系统主要部件技术说明及特点介绍

光伏发电系统（开放式）

光伏发电系统部分主要包括：

光伏电池阵列模拟电源

光伏组件板

三相光伏逆变器

实验例程和项目

光伏逆变器开源软硬件资料

光伏三相逆变器

研旭光伏三相并网逆变器通过三相变压器隔离升压并网，实现光电池最大功率跟踪控制和并网电流控制。原理框图如下图所示：

研旭光伏发电仿真平台主要由IPM逆变功率单元、DSP主控单元、监控中心、电抗器、变压器等几部分组成。系统的核心为DSP主控单元，其主要功能是：

将直流电能转为与主网电压同频同相的交流电能，并馈送给主网，同时会监测各类故障信息，实时保证正常工作；

根据反馈值跟踪直流源（光伏组件或者光伏模拟源）的最大功率输出（MPPT）；

将系统工作的所有信息上传至监控中心