王成山--微电网分析与仿真理论84
84 微网分析与仿真理论
机、永磁无刷电机四种，内置电机类型不同飞轮系统并网控制方式有所不同，本节重点介绍比较常用的以永磁无刷电机和感应电机为内置电机时的并网控制系统。
1 .内置永磁无刷交流电机的飞轮储能系统
采用永磁无刷交流电机作为内置电机的飞轮储能系统的并网拓扑结构可看作与单轴结构微型燃气轮机系统相似，可用图2.73所示系统描述。飞轮侧变换器一般采取三相电压型变化器，本节重点对飞轮侧变化器的控制系统加以阐述。
飞轮侧变换器主要对永磁电机进行控制，可以采取多种控制方式，具体可以参考2.5微型燃气轮机发电系统一节的介绍。图2.74给出的是飞轮侧变换器 I sd =0控制，其内环控制器与单轴结构微型燃气轮机控制系统中I sd =0控的内环控制器一致，在此不再赘述，下面主要介绍外环控制器的工作原理[53]。
在图2.74中w g 为飞轮的转速，w gref 为飞轮转速参考值。飞轮系统以动能的形式储存能量，故飞轮系统储存（释放）能量的过程就是提高（降低）飞轮转速的过程，也就是使内置电机加速 （减速）的过程。因此图2.74中外环控制器参考电流的I spref 的形成过程与飞轮储能系统储存或释放的功率相关，飞轮储存或释放的功率为
P= g g F g F dt d W J W J dt d w 212=??? ??（2.124）
对式（2.124）进行拉氏变化可得P=J p w g s w g ,由此可以推得相应的传递函数框图如图2.75所示。
微电网并离网控制策略研究及实现
微电网并离网控制策略研究及实现 任洛卿，唐成虹，王劲松，黄琦 南瑞集团公司（国网电力科学研究院）, 江苏省南京市211106 The Research and Implementation of Micro-grid's Grid-connected & Off-Grid Control Strategy Ren Luoqing, Tang Chenghong, Wang Jinsong, Huang Qi NARI Group(SGEPRI), Nanjing, Jiangsu 210003 ABSTRACT: This paper analyzes the network structure and operation modes of micro-grid and proposes a method of grid-connected & off-grid control strategy, which is based on fast fault detection and pattern recognition. Improved half-wave Fourier algorithm is used to carry out fast protection computation of the characteristic value so as to implement fast fault detection. The characteristic value is described by logical expressions and its real-time value is used to identify the current running mode and as the criterion to implement smooth switching control between the grid-connected mode and off-grid mode. So far, this method has been successfully applied in Luxi island micro-grid demonstration project. KEY WORD: micro-grid; fast fault detection; pattern recognition; coordinated control strategy 摘要: 本文对微电网组成结构及运行模式进行分析研究，提出了故障快速检测和运行模式识别的微电网并离网控制策略方案。故障快速检测以改进的半波傅里叶计算为基础，通过对微电网特征量的快速保护运算，实现故障的快速检测。微电网并离网平滑切换控制实现方法，将微电网特征量以逻辑表达式的形式进行描述，通过读取微电网特征变量实时值，识别出微电网当前运行模式，实现微电网并离网平滑切换。目前该方法已经成功应用于鹿西岛微电网示范工程。 关键词: 微电网；故障快速检测；模式识别；协调控制策略 1 引言 微电网由分布式发电、负荷、储能等部分组成，一般与中低压配电网相连，是一种可以运行在并网模式或离网模式的小型配电网系统。随着分布式发电技术的发展，分布式电源数量快速增长。智能微源、节能降耗、提高供电质量的目的[1]，因此微电网是处理大规模分布式发电接入电网的必然选择，微电网技术的发展对未来坚强电网的发展起着至关重要的作用[2-3]。 微电网有并网和离网两种状态。当电网发生故障时，微电网可离网运行，进入独立的孤岛状态。然而在微电网的发展中，微电网的运行控制尤其是并离网切换控制具有一定的难度。当电网发生故障时，分布式发电和储能设备的电力输出与实际负荷的电力需求很可能不平衡，造成大量电能缺额或电能过剩。此时需要迅速进行判断并进行相应的调节控制，使微电网能够平滑切换至离网状态运行。 现有的微电网并离网切换控制装置一般是针对特定并网方式设计，而离网控制操作过程需要人工参与[4-6]，无法自动适应微电网运行方式，很难做到并离网平滑切换控制。因此，研究微电网并离网平滑切换控制策略实现方法[7-12]是保证微电网安全高效运行的迫切需求。 本文对智能微电网的并离网控制策略进行了研究，提出了包括基于快速保护运算的故障检测技术和基于模式自识别的协调控制方法。这些新技术组成的微电网并离网控制策略，使微电网可以在并网和离网模式间实现平滑切换，同时保证重要负荷的持续供电。 2 快速故障检测技术 快速的故障判断是微电网的并离网切换控制的重要基础，而更快速的故障判断需要在更短时间内完成保护量的运算。 传统的全波傅里叶变换是电力系统中经常使用的保护计算方法。 传统计算方法公式如下： N -1 电网作为智能电网的重要部分，能灵活有效地运用分布式发电和储能设备，达到最大化接纳分布式电 2 a n =x n N =0 sin(nπ 2π ) N 4∑ N
建筑工程学院虚拟仿真实验室建设方案要求
建筑工程学院虚拟仿真实验室建设方案要求 一、硬件设备及功能要求 在针对BIM设计/办公场景评估并实现能够替代PC电脑/工作站方案，降低学校设备运维成本，优化使用体验，提升设计/教学效率和效果。结合目前学校现状、需求及挑战，建设一个完善的软件定义的BIM云平台，最终将达到以下目标： 1、统一的BIM云平台 根据BIM业务需要建设统一的基础设施云平台（IaaS），整合计算、存储、GPU和网络资源，将业务应用整合，云化部署迁移到数据中心的云计算平台,在实现数据统一的基础上通过统一的云平台管理界面进行资源的调度和管理。通过集中管理的桌面云提供随时随地的桌面访问、灵活的教育教学和统一的后端运维管理，同时实现更高的安全性、控制能力并节省IT运维费用。 2、资源全面池化 将计算、存储、GPU、网络资源整合成为可以统一管理、弹性调度、灵活分配的资源池，每个应用系统不再占用独立的物理服务器、存储和网络资源，而是与其他应用系统一起，共享基础平台的资源，以虚拟机的形式独占其中部分逻辑资源。 3、提供标准化的资源服务 合理划分计算存储网络等资源，针对各类业务需求提供标准化且可按需调整的支撑资源配置，进行自动化部署和维护，快速提供标准、安全和稳定的资源服务。统一管理各种资源，并根据业务系统对计算能力、存储I/O、网络带宽等需求，提供不同级别的资源服务。 4、随需分配和回收资源 未来新建应用系统或扩容、迁移应用系统，只需根据需求从资源池中直接获取资源即可快速完成，而不必额外申请购买硬件设备。在业务系统生命周期完结后，也可释放资源回到资源池。这样既提升了业务部署效率，又提升了资源利用率，降低了运维复杂度，从而降低了总体拥有成本。
微电网仿真试验检测平台
微电网仿真试验研究平台 微电网是由各类分布式发电系统、储能系统和负荷等组成的可控型微型电力网，为了满足负荷的不断增长和消除分布式能源接入的不利影响，而在传统配电网基础上发展而来的。目前微电网的研究工作也正处于迅速发展的时期，微电网仿真试验是微电网开展研究工作必备手段。 北京中电建投的微电网仿真试验研究平台，可以满足交直流混合微电网的关键设备检测、功能性验证试验、能量调度管理及控制策略研究，多个微电网之间的相互影响及调度控制技术研究。 北京中电建投的微电网研究试验移动平台，内置有试验设备、检测仪器、控制室，铁锂电池组，已经应用于中国电力科学研究院，移动式可以满足接入到各种现场实施研究试验，可以灵活接入已有分布式发电系统，有针对性开展微电网技术研究。 微电网仿真试验研究平台的主要作用与功能： 1.研究微电网相关技术与关键设备，满足微电网关键设备入网检测与功能性验证； 2.开展微电网规划研究、架构研究与配置研究，控制消除分布式发电系统对配电网的影响； 3.研究微电网相关控制技术与控制算法、交直流混合微电网多种控制策略研究； 4.研究交直流混合微网仿真运行，直流母线微电网与交流母线微电网并联/独立运行模式以及控制策略技术研究； 5.能量管理与调度控制的研究，微电网储能研究、风光储科学配比优化研究与高渗透率研究。 群菱生产并具备有以下产品的核心技术： 1.风力发电机模拟器：可以模拟双馈或直驱风力发电机组并网接入特性，满足控制策略研
究及功能验证 2.柴油发电机模拟器：工作时无需加柴油，无噪声，不排废气，是研究柴油发电机组接入 微电网的必备 3.电缆阻抗模拟装置：模拟各类电缆长度的阻抗特性，是研究新能源并网接入、继保控制 程序开发必配 4.短路故障模拟装置：可以模拟相相短路故障、相地短路故障，短路电流可选择 5.非线性负荷模拟装置：满足非线性负荷、谐波负荷、冲击负荷的模拟，加载时间与负荷 曲线可以预先设定 6.可编程交流负载：各种交流负荷模拟，共有21个标准产品RLC负载、RCD负载、RL 负载、RC负载可供选择, 负荷曲线及加载时间可以预先设置并自动运行 7.可编程直流负载：可以精确模拟直流负荷特性，负荷曲线及加载时间可以预先设置并自 动运行，直流负荷全工况模拟 8.谐波闪变测量阻抗模拟系统：提供符合IEC61000-3-3、IEC61000-3-11 、VDE4105 （30°、50°、70°、85°）标准要求的不同阻抗值 9.保护时间自动测量仪：应用于各种电气实验室，过欠压、过欠频、并离切换时间自动测 量，直接显示 10.微电网中央控制器：具备完善的微电网多目标优化控制、协议转换、数据采集、测量、 保护、控制与监视功能，是一款开放的控制器，可以通过软件手动配置实现任意添加于删除所要控制设备 11.微电网监控及能量调度管理系统：组态灵活，具有可维修性和可扩充性与稳定性，并网 /离网切换管理 12.其他具备技术优势产品服务：电池模拟器、光伏模拟器、电网模拟器、燃气机发电模拟
海洋石油平台微电网的建模分析
Journal of Electrical Engineering 电气工程, 2016, 4(4), 187-194 Published Online December 2016 in Hans. https://www.360docs.net/doc/c86168212.html,/journal/jee https://www.360docs.net/doc/c86168212.html,/10.12677/jee.2016.44024 文章引用: 龚华麟, 张金泉, 杨志强, 张欢. 海洋石油平台微电网的建模分析[J]. 电气工程, 2016, 4(4): 187-194. Modeling Analysis of Micro Grid of Offshore Oil Platform Hualin Gong 1, Jinquan Zhang 2, Zhiqiang Yang 2, Huan Zhang 2 1State Grid Chengdu Electric Power Supply Company, Chengdu Sichuan 2 School of Electrical and Information, Southwest Petroleum University, Chengdu Sichuan Received: Nov. 18th , 2016; accepted: Dec. 2nd , 2016; published: Dec. 8th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/c86168212.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Offshore oil platform micro grid is a very important part of offshore oil platform, and its stability plays an important role in the safety of offshore oil platform. Therefore, establishing mathematical model of offshore oil platform of the micro grid and studying its stability helps monitor and access the safety state of offshore oil platform of the micro grid, and this provides early warning strategy and suggestions for the electrical engineers and management personnel operating platform and does good for improving the safe operation level of the offshore platform. These actions are of much theoretical value and realistic meaning. This paper first introduces the characteristics of offshore oil platform of the micro grid, then analyzes the main components of gas turbine, sets up the model by PSCAD, and establishes the model according to the circuit structure of the micro grid diagram. It carries out a series of simulation in different operating conditions and different motor load proportion by assuming the motor as the main load first and gets relevant conclusions. Keywords Offshore Oil Platform, Micro Grid, PSCAD, Modeling Analysis 海洋石油平台微电网的建模分析 龚华麟1，张金泉2，杨志强2，张 欢2 1成都供电公司，四川 成都 2 西南石油大学电气信息学院，四川 成都 Open Access
虚拟仿真(虚拟现实)实验室解决方案设计
数虎图像提供虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解决 方案 虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。 随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！ 下面请跟随数虎图像一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。【虚拟现实实验室系统组成】： 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成：
虚拟现实开发平台： 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。 虚拟现实显示系统： ·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中，通常有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，
远程虚拟仿真实验室教学系统
电力电子虚拟仿真教学实验平台 实验室建设背景 目前的高等教育中，越来越强调对学生实践能力的培养，实验教育成为理工科教育的一个至关重要的环节。然而，随着各学科实验项目和学生人数的增多，传统的电气实验室和实验仪器数量很难满足学生的需求，在教学和学生使用上的不便之处也慢慢凸现出来。如何解决传统实验教学资源分配不足、实验方式过于刻板、实验器材维护费时费力、实验内容固定难以拓展等问题，是目前新工科建设、课程改革内容中一个讨论的热点。 在对创新型实验建设的需求日益明确之际，仿真实验教学的概念开始成为学校关注的重点。仿真教学实验是一种基于软件技术构建的虚拟实验教学系统，是现有各种教学实验室的数字化和虚拟化，为开设各种专业实验课程提供了全新的教学与科研环境。因此建设仿真实验室可以与实物实验室互补，它除了可以辅助高校的科研工作，在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点。近年来，国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些高科技的仿真实验室。 远宽解决方案 远宽能源除了将仿真技术应用于科研与工业测试，也率先将该技术引入到了教学实验室建设中。对于不同的实验内容与实验类型，远宽能源提出了如下的仿真实验建设的解决方案：实时仿真实验和远程虚拟仿真实验。
1. 实时仿真实验 远宽能源将先进的FPGA小步长实时仿真技术应用到教学实验室建设中，小步长实时仿真技术使它能够覆盖电力电子、电机驱动、新能源等多个电力电子相关应用的创新教学实验以及研究的需求。基于图形化系统建模，模型一键下载，无需FPGA编程编译，大大增强了产品的易用性；同时实验平台还配置了硬件控制器（TI的DSP或者NI的GPIC），和仿真器构成完整的闭环系统。实时仿真实验系统如下图所示：
物流实验室建设方案
河南经贸职业学院物流专业实验室建设方案随着物流管理专业在众多高职院校的先后设立，招生规模的不断扩大，物流实验室建设已成为高职院校近几年的热门话题，也成为各高职院校近几年实验室建设的重大投资项目之一。参考有关兄弟院校的物流实验室情况，结合我校实际情况做出以下规划： 1 物流实验室的类型 据调查了解，高职院校物流实验室的类型主要有以下几种： （1）物流管理软件实验室。 这是指以物流模拟教学软件、第三方物流管理教学软件等为主的，兼有电子商务贸易流程、国际贸易实务软件、运输、仓储管理软件等的物流管理软件模拟实验室。此类实验室在高职院校现有的物流实验室中约占75?80%。实验室的主要功能是通过软件来模拟第三方物流企业或企业物流部门商品流转的整个操作流程。通过上机操作，学生对物流流程、物流概念有了一定的了解。但是，由于毕竟是模拟操作，学生对物流过程中的技术操作，特别是现代物流技术的操作仍然是纸上谈兵。高职院校要培养的人才是具有一定操作水平的 高技能人才，而非管理人才，如果学生缺乏动手能力，那就无法成为高技能人才。 （2）物流设备实验室这是指以仓储中心或配送中心的物流设备为主的物流设备实验室。此类实验室在现有的高职院校物流实验室中约占20%。主要的硬件设备有货架、条码打印机、条码阅读器、条码检测仪、无线手持数据采集终端、叉车、物流箱、输送机等；实验室的主要功能是模拟配送中心货物流转、装箱理货、入库操作、出库操作、半自动分拣、人工补货、包装、贴条码标签、叉车使用等。学生们通过直接动手操作，对物流设备概念就有了感性认识，也学会了简单物流设备的使用。但是，由于资金的限制，高职院校物流设备的先进性、自动程度无法与大型物流企业或物流配送中心比拟，所以学生们无法在学校真正学到先进的物流技术。 （3）物流综合实验室这是指完全按现代物流企业的模式建立的物流综合实验室。此类实验室在高职院校所占的比例较小。实验室功能齐全，能够全面培养物流专业学生所需的职业能力。但是，实验室需要近千万元资金的投入，因此大部份高职院校都望而却步。同时，此类实验室由于完全按照物流企业的模式建立，其可操作性问题得不到充分解决。 在学院进行物流实验室建设时，要根据我们自己的实际情况，形成符合自己情况的建设思路与方案。 2 高职物流管理专业实验室的建设原则物流实验室建设应当坚持以下原则: （1）先进性原则在实验室建设理念上要强调先进性,追踪现代物流技术和实验教学手段的最新发展动态,将计 算机网络技术、多媒体技术、模拟仿真技术、自动识别技术、数码监控技术、信息管理与决策技术等多种新技术手段进行综合运用,保证实验室建设的先进性。 （2）教学性原则物流管理专业设置四个专业方向,每一个专业方向的核心课程约有10门,每一门课程都要加强实训环节,争取实训比重达40%左右。物流实验室建设要满足教学课程实训的需要,把满足教学需要作为实验室建设的目标之一。 （3）系统化原则物流实验室建设要强调系统性,模拟物流作业全过程,其物流系统要根据大型物流项目实施的 背景,在此基础上提炼总结出相对标准的作业流程。要以通用的、相对标准的、先进的物流业务流程为核心,结合条码技术、信息采集技术、自动化控制系统等物流技术,让学生在实训 场所完成一系列物流操作,从而得到全方位的训练。 （4）开放式原则物流实验室可以面向学生开放,实现教学资源的最大化利用,通过网络教学、实验室开放等措施,建立起开放式的教学环境。 （5）经济性原则 物流实验室的配置要量力而行,注重节约,在系统和设备的采购上要考虑性价比高的对象,特
微电网标准体系
微电网标准体系建设 微电网在全国范围发展迅速，亟需标准化工作给予技术支撑和规范。微电网改变了电力系统在中低压层面的结构和运行方式。与微电网的电网运营企业和设备供应商们熟悉的传统原则受到挑战。迫切需要国家层面的标准化工作支撑，很多时候我们一些供电原则、保护原则等受到挑战，迫切需要从国家层面标准化工作的支撑，必须要有国标才方便管理层面，甚至政府、法院认可的程度。 微电网的标准体系急需统一的规划和顶层设计，微电网和分布式电源并网涉及发电、电网、用户等多个领域，系统复杂性突出。需要将微电网作为一个相对独立单元，对相关技术领域开展系统分析。对不同应用场景下微电网、分布式电源功能进行定位和系统边界区分。从系统的角度辨识标准缺失和可能出现的重复甚至矛盾的地方，识别亟需制定的标准，制定微电网标准化路线图和标准体系。这是我们标委会在做的工作。 目前定的标准，包括微网建模及仿真、微网并网、微源接入微网、微网规划设计、微网运行特性测试、微网调试及验收、微网运行维护、微网内发电侧管理、微网内需求侧管理、微网内储能管理、微网保护、微网信息与通讯、微网监控系统功能、微网黑启动、微网运行评价。在标准领域都有很多工作急需要做，没有这些标准支撑很难形成大规模网站化推广。 针对微电网建设的难题，北京群菱专注于微电网研究试验平台的开发，推出多个微电网实验平台： 1.微电网仿真试验研究平台 2.微电网监控及能量调度管理系统 3.微电网电缆阻抗模拟系统 4.多源互补智能微电网供电系统 5.开放式交直流电力电子研究与试验平台
以上平台均为群菱能源专业设计制造，详细技术方案请联系群菱获取。试验平台可以满足交直流混合微电网的关键设备检测、功能性验证试验、能量调度管理及控制策略研究、微电网之间的相互影响及调度控制技术研究、微电网储能研究以及风光储科学配比优化研究与高渗透率研究。 群菱能源微电网仿真实验室成功案例：中国电科院“先进配电自动化与配电网优化控制联合实验室”、“电力需求侧管理和智能用电仿真实验室”,中科院电工研究所“多能互补发电系统运行和保护性能测试系统”,国网智能电网研究院“交/直流电网物理仿真试验平台”,河南电科院“智能配电网新能源接入研究平台”,浙江工业大学“智能微电网试验、测试与储能系统”,南昌大学“微电网仿真模拟试验平台”等数十家科研院所，为我国微电网标准体系建设贡献出一份力量。 标准化工作的现状以及展望，中国在IEC先后发起成立adhocG53微电网特别工作组和IECSEG6微电网系统评估组，这个组的使命去年年底已经完成了，制定IEC在微电网领域的战略规划。目前微网标准的现国家标准层面，微电网领域6项，行业标准微电网领域4项。微电网标准体系的研究和编制，内容涵盖微电网的规划设计、调试验收、并网测试、运行控制等内容。
微电网技术
微电网技术 微电网是规模较小的分散的独立系统，它采用了大量的现代电力技术，将燃气轮机、风电、光伏发电、燃料电池，储能设备等并在一起，直接接在用户侧。对大电网来说，微电网可被视为电网中的一个可控单元，它可以在数秒中内动作以满足外部输配电网络的需求；对用户来说，微电网可以满足特定的需求，如增加本地可靠性、降低馈线损耗、保持本地电压稳定、通过利用余热提高能量利用的效率及提高不间断电源等。微电网和大电网进行能量交换，双方互为备用，从而提高了供电的可靠性。下图展示了光伏发电、风能、生物能、燃料电池、微型燃气轮机等微电源形式，其中一些接在热力负荷附近，可以为当地用户提供热源，从而提高了能量的利用率。 1 微电网发展现状 微电网作为对单一电网的有益补充，其广泛应用的潜力巨大，目前世界上一些主要发达国家和地区，如美国、日本、欧盟等。 1.1 美国的微电网研究
美国CERTS（可靠性技术解决方案协会）最早提出了微电网的概念，并且是众多微电网概念中最权威的一个。美国CERTS提出的微电网主要由基于电力电子技术且容量小于等于500 kW 的小型微电源与负荷构成，并引入了基于电力电子技术的控制方法。电力电子技术是美国CERTS微电网实现智能、灵活控制的重要支撑，美国CERTS微电网正是基于此形成了“即插即用”(plug and play)与“对等”(peer to peer)的控制思想和设计理念。美国CERTS在文献中对其微电网的主要思想及关键问题进行了描述和总结，系统地概括了美国CERTS微电网的定义、结构、控制、保护及效益分析等一系列问题。目前，美国CERTS微电网的初步理论研究成果已在实验室微电网平台上得到了成功检验。由美国北部电力系统承建的Mad River微电网是美国第1个微电网示范工程，学者们希望通过该工程进一步加深对微电网的理解，检验微电网的建模和仿真方法、保护和控制策略以及经济效益等，并初步形成关于微电网的管理政策和法规等，为将来的微电网工程建立框架。 美国的微电网工程得到了美国能源部的高度重视。2003年，布什总统提出了“电网现代化”(grid modernization)的目标，指出要将信息技术、通信技术等广泛引入电力系统，实现电网的智能化。在 随后出台的“Grid 2030”发展战略中，美国能源部制定了美国电力系统未来几十年的研究与发展规划，微电网是其重要组成之一。在2006年的美国微电网会议上，美国能源部对其今后的微电网发展计划进行了详细剖析。 从美国电网现代化角度来看，提高重要负荷的供电可靠性、满足用户定制的多种电能质量需求、降低成本、实现智能化将是美国微电网的发展重点。CERTS 微电网中电力电子装置与众多新能源的使用与控制，为可再生能源潜能的充分发
虚拟仿真实验教学中心平台建设方案
湖北警官学院虚拟仿真实验教学建设方案 一、方案背景 虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高〔2012〕4号）精神，根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，教育部决定于2013年启动开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。其中虚拟仿真实验教学的管理和共享平台是中心建设的重要内容之一。 目前，大多数高校都有针对课程使用实验教学软件，但由于每个专业或课程的情况不同，购买的软件所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等也各不相同。由于学校管理工作的复杂性，各校乃至校内各专业的实验教学建设大都自成体系，各自为政，形成了“信息孤岛”。主要面临如下问题：? 管理混乱，各种实验教学软件缺乏统一的集中管理。 ? 使用不规范，缺乏统一的操作模式和管理方式； ? 可扩展性差，无法支持课程和相应实验的扩展； ? 各系统的数据无法共享，容易形成“信息孤岛”； ? 缺乏足够的开放性； ? 软件部署复杂，不同的软件不能运行在同一台服务器上； 二、方案目标 该方案的目标就是高效管理实验教学资源，实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享，满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。平台要实现学校购置的所有实验软件统一接入和学生在平台下进行统一实验的目的，通过系统间的无缝连接，使之达到一个整体的实验效果，学校通过该平台的部署，不仅可以促进系统的耦合度，解决信息孤岛的问题，还可以使学校能够迅速实施第三方的实验教学软件。 平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能，包括：门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、在线答疑、实验教学效
智能微电网实验平台建设
智能微电网实验平台建设 未来能源革命成功与否的关键在于分布式能源生产管理技术和一体化能源存储解决方案。微电网系统中，光伏发电和风力发电的是目前应用较为广泛的清洁能源，智能型微电网是近年来的研究热点，目前，北美、日本和欧洲等国家已经在加快进行微电网的研究和建设，我国微电网相关的研究和实验系统建设多局限于理论研究和数字仿真，因此建设智能微电网实验平台将至关重要。 1、微电网实验平台建设现状 在不改变现有配电网结构下，对了减小间歇性分布式发电系统给传统大电网带来的冲击，美国CERTS组织最先提出微电网概念。微电网是把规模较小的分散独立系统，如燃气轮机、光伏发电、风力发电、电池、电力电子设备等并在一起直接与用户相连，大大减少了输电损耗和费用，保证了本地电压稳定和用电不间断，与大电网并联运行时，可以看作电网的可控单元，当大电网断电，也可以独立运行保证本地用户用电，提高了供电可靠性。 在微电网系统实验室建设方面，各发达国家已经完成很多项目建设。最早CERTS组织2001年在威斯康星大学建立了系统容量为200KW，电压等级280V/480V的微电网系统。 在智能微电网平台建设领域，相对国外实验室或示范工程，我国的差距较为明显，一是规模非常有限，如杭州电子科技大学微电网系统主要能供应两栋教学楼；二是缺乏实际应用，缺失针对某地区用户的实际运用。2015年7月，国务院批复同意设立《河北省张家口可在生能源示范区发展规划》，同意设立张家口可再生能源示范区，根据规划，到2020年，张家口示范区55%的电力消费来自可再生能源。这预示着我国正在逐步弥补与国外在微电网规模和应用上的差距。 2建设的必要性 2008年初的冰雪天气导致我国发生大面积停电，暴露了我国现有网架结构在供电可靠性上的缺陷，微电网以其灵活的接入方式，能够保证恶劣天气下的供电，可以作为现有骨干电网的必要补充，反观微电网技术从提出到现在的近15年里，我国在该技术上的突破仍然欠缺，尚处于起步阶段，如果需要大规模应用，还有很多技术难题有待解决，如电能质量问题、储能容量优化问题等。 随着新的电改方案逐步落实，国内智能型微电网建设逐步开展，我国在“十二五”期间微电网的市场规模随智能电网的建设，年均增长率在8%左右。2015年能源局发布《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》进一步提出了加快推进新能源微电网示范工程建设的机制。 因此，建立智能型微电网系统实验平台是微电网技术入科研和新能源发电专业学生实验教学的有效方法。 3、微电网试验平台建设 北京群菱专注于智能微电网实验平台的建设，针对微电网建设的难题，推出多个微电网实验平台： 1、微电网仿真试验研究平台—满足交直流混合微电网、关键设备检测、功能验证，有针对性开展微电网技术研究；
王成山--微电网分析与仿真理论83
第2章分布式发电系统模型 2）与其他分布式电源并联运行的接入系统模式 图2.71（b）给出了飞轮储能系统与其他分布式电源（如风机、光伏等间歇性电源）并联运行的接入系统模式。在这种接入模式下，飞轮是储存还是释放能量由分布式电源的运行情况和交流网络情况所决定。这种并网模式一方面可以有效减少间歇式电源功率波动对外部系统的冲击，另一方面也可以改善这类电源的可调度性。 当飞轮与风机并联运行是，假设风机的输出功率为P wind 风机与飞轮系统共同输出功率的参考值为P notal ，这里P notal 既可以是恒功率控制方式下的恒定参考功率，也可以是Droop控制中按照一定的比例关系分摊的功率不平衡量，还可以是恒压恒频控制中由频率控制得到的功率参考值，则飞轮的功率可设定为P ref =P wind -P notal, P ref可正可负。由于风速的变化，风机的输出功率是波动的。在正常风速情况下P notal =P wind ，P ref=0飞轮处于能量保持阶段，当风速变化时，P notal与P wind不再相等，其功率偏差值设定为飞轮的功率参考值P ref，当风速高于正常风速时P wind >P notal,P ref为正值，飞轮系统转速升高储存能量，当风速低于正常风速时 P wind >P notal,P ref为负值，飞轮系统转速下降释放能量。通过飞轮转速的变化即可实现能量的储存与释放，此时的风机与飞轮混合系统对交流网络不在显现出功率的波动特性。 当风速正常单要求混合系统向网络输出的功率变化时，例如当系统采取Droop控制或是恒压/恒频控制时，混合系统输出功率的参考值P wind 是变化的，而当系统采取恒功率输出时，输出的有功功率参考值P wind也可能需要根据系统调度信息进行改变，这些情况下，P notal的变化量都可通过飞轮相应调整储存或释放能量来完成。 在飞轮储能系统中，常用的内置点击有感应电机，开关磁阻电机，同步磁阻电 83
微电网的建模与仿真开题报告
电气工程系毕业设计 开题报告 课题名称：微电网建模及其仿真 姓名： 班级： 学号： 指导老师： 年月日 微电网建模及其仿真 课题开题报告
1．课题来源 微电网的应用可就地将新型微电源和负荷结合起来进行协调控制和运行，有效缓解各种分布式电源直接接入电网的影响，并提供了环保、安全、高效、可靠的电能供应。 微电网的优点主要包括能够充分利用了分布式电源的分散性、位置灵活的优点，能够提供冷热电联产，充分挖掘了分布式电源的效率。微电网具有即插即用的特点。微电网可以作为一个可定制的电源，以满足用户多样化的需求，例如，降低网络损耗，增强局部供电可靠性，通过利用废热提高能源利用效率，支持当地电压，提供电压下陷的校正，或作为不可中断电源等。微电网能够孤网运行，它在特殊情况下能与大电网互为备用，极大地提高了电网的安全可靠性问题。微电网运行具有较强的经济效益。从用户来看极大地提高了能源利用效率使用冷热电联产，能源热效率能从提高到左右从投资者的角度来说微电网更环保、投资成本和运行成本更低，更能适应终端用户能源需求变化。 2．国内外的研究现状 （一）国内外微电网的发展 目前国内在微电网应用方面应用最为广泛、前景最为明朗的，应该首推冷热电三联产技术。因为对于中国大部分地区的住宅、商业大楼、医院、公用建筑、工厂来说，都存在供电和供暖或制冷需求，很多都配有发电设备，这些都是冷热电三联产的多目标分布式供能系统的广阔市场。 提高能源利用效率、开发新能源、加强可再生能源的利用，是解决中国经济和社会快速发展过程中日益凸显的能源需求增长与能源紧缺、能源利用与环境保护之间的矛盾的必然选择。采用微电网技术有助于充分利用各地丰富的清洁和可再生能源，向用户提供“绿色电力”，是实现“节能减排”目标的重要举措。《国家中长期科学与技术发展规划纲要一年》中明确提出要大力开展“可再生能源低成本规模化开发利用”以及“间歇式电源并网及输配技术”开展微电网研究符合国家的需求，虽然目前国内对微电网的研究基本还处于起步阶段，但微电网的特点适应中国电力发展的需求与方向，在中国具有广阔的前景。 目前国家多所高校和科研院所已对微电网展开了相关研究，己在微电网的控制策略、储能技术、电力电子技术等方面取得了不错的进展。其中中国科学院电工研究所承担的“计划”、南方电网公司和天津大学等单位承担的“计划”、杭州电子科技大学和合肥工业大学等单位建立的小型微电网实验研究系统等都为微电网技术的发展提供了系统的理论研究和工程实践验证。为微电网的研究积累了经验。 美国最早提出了微电网概念〔，近年来，其微电网研究已取得了较大的进展，多项示范工程己经建立。其研究的重点主要集中在提高重要负荷的供电可靠性、满足用户定制的多种电能质量要求、实现智能化和降低成本等方面。美国电气技术可靠性解决方案联合会首次对微电网在经济性、可靠性及其对环境的影响等方面进行了分析研究。其提出了较为完整的微电网概念。所提出的微电网主要考虑了当微电网和主网因为故障突然解列时，微电网能够自动解列转入孤岛运行，并维持对自身内部负荷的电能供应，直到故障排除。的微电网设计理念是单点并网不上网、不采用快速电气控制、提供多样化的供电可靠性与电能质量、可以无缝
2017电赛微电网模拟系统方案
微电网模拟系统 -参考论文 --by电子狂牛
中文简要 本文论述是一种采用STC15F2K60S2单片机为核心的SPWM逆变电源，单片机通过自然数查表法控制内部的3路硬件PWM模块生成SPWM脉冲信号，采用双极性调制方案驱动三相全桥逆变电路，输出经LC低通滤波器滤波，最后在负载上得到稳定的正弦波交流电。其正弦波输出频率由单片机内部程序控制调节。另外本系统外接按键，按键能设定开始与停止。 关键词：SPWM，双极性调制，三相逆变，STC单片机
Design of a Single-phase Inverter Power Supply Abstract This article discusses a use PIC16F1937 microcontroller core of SPWM inverter, two internal microcontroller hardware PWM module generates SPWM pulse signal modulation scheme bipolar drive three-phase full-bridge inverter circuit controlled by a natural number look-up table, Output by the LC low-pass filter, and finally get a stable sine wave AC to the load. Its sine wave output frequency is adjusted by program control MCU. In addition the system external buttons and LCD screen, power button can be set to start and stop, the LCD screen can display real-time input voltage and output current, output sine wave frequency, so that the security and stability of the system has been greatly improved. Key words: SPWM, bipolar modulation, phase inverter, PIC microcontroller
微电网技术及发展概况
第42 卷中国电力电力系统 （微电网及分布式发电专栏） 微电网技术及发展概况 左文霞，李澍森，吴夕科，程军照 （国网电力科学研究院，湖北武汉430074） 摘 要：分布式发电以其投资省、发电方式灵活且不污染环境等优点，在全球范围内引起了越来越多的关 注。微电网能以更具弹性的方式协调分布式电源，从而充分发挥分布式发电的优势。介绍分布式发电及微电网领域研究的诸多问题，讨论微电源、储能装置、逆变装置及隔离装置中需要研究的问题，并从电力系统应用的角度分析微电网的控制和保护、安全稳定运行、电能质量、运行及接入标准等问题。对分布式发电及微电网研究领域未来的研究方向进行总结和展望。 关键词：分布式发电；微电网；配电网；安全稳定性；电能质量中图分类号：TM727；TP277 文献标识码：A 文章编号：1004-9649（2009）07-0026-05 收稿日期：2009-02-05 左文霞（1985—），女，湖北仙桃人，硕士，助理工程师，从事配电系统相关方向研究。E -mail ：zuowenwen1985@https://www.360docs.net/doc/c86168212.html, 0引言 微电网是由一系列分布式发电（Distributed Generation ，DG ）系统、储能系统和负荷组成的微型 电力网，根据需要可选择与配电网并网运行也可选择独立运行。相对传统的输配电网，微电网的结构比较灵活。网内微电源与用户直接相连，安装在用户区域，由电力电子技术提供所需要的控制和接口。微电网系统与外部电网通过隔离装置连接。网内潮流和电压控制器通过能量管理系统在允许的范围内调节潮流和母线电压。当负载变化时，本地微电源自行调节功率输出。正常工作模式下，微电网与公共系统并联运行，可以通过合理的控制使得微电网相当于配电网的一个恒定负荷；当公共系统出现故障或者电能质量达不到要求时，微电网可以通过隔离装置与外部电网隔离而孤立运行。故障清除后，微电网需平滑与外部电网重新同步，实现正常并网运行［1］。 近年来，欧洲、美国、日本、加拿大等国都已开展微电网研究开发及示范工程建设工作［2］。目前，国内多在分布式发电和分布式储能方面开展研究。对分布式发电运行的研究，多与配电系统相联系，研究分布式发电在电力系统中的应用等，对微电网的研究基本处在起步阶段。 1需要研究的问题 1.1微电源 1.1.1分布式电源与分布式储能技术 分布式电源主要包括可再生能源发电设备，如太阳能光伏发电、风力发电、燃料电池、微型燃气轮机和内燃机等。可再生能源一般都有分散性和规模不大的特点，且受到自然条件的制约，因而需要储能装置储存其富裕能量。另外，基于逆变器的分布式发电装置没有大型的转子因而不能满足瞬时功率变化的要求，包含大量微电源的微电网系统运行在孤岛模式下需要有储能装置来保证能量平衡［3］。目前用于电力系统的储能技术主要有超导储能、蓄电池储能、超级电容器储能和飞轮储能等。 储能有多种形式，如在每个微电源的直流母线上安装储能电池组或者超级电容器，直接连接交流储能装置（带逆变器的交流电池组、飞轮）等，需要根据系统稳定的需求来选择储能方式。美国电能可靠性技术解决方案研究协会（CERTS ：the Consortium for Electric Reliability Technology Solutions ）研究的微电 网通过在每个微电源的直流侧母线上安装直流储能装置来保证供电可靠性，同时，安装一个附加电源，从而保证任一元件故障时微电网仍然能正常运行［4］。 1.1.2电力电子接口 微电源通过电力电子装置与微电网连接或隔离，各DG 单元均由电力电子装置提供所需要的控制接口。 （1）DG 与微电网连接的逆变装置：大多数DG 装置接入交流系统时，需要相关的逆变、整流及滤波装置。DG 逆变器的主回路控制上具有如下环节：a.内环电流/电压控制回路；b.外环有功、无功功率控制回路；c.DG 与外部电网的同步控制；d.保护及故障短路的电流抑制功能［1］。通过对基于电压源逆变 中国电力ELECTRIC POWER 第42卷第7期2009年7月 Vol ．42，No．7 Jul.2009