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一、系统概述：
系统背景：
能源与环境问题凸显：在欧美发达国家，分布式发电技术逐渐普及，是缓解环境问题的手段之一。
技术发展要求：光伏、风电技术的迅速发展与普及，使微网技术研究成为必要。
全球范围内的研究趋势：欧美、日本等国家把微网技术列入主要研究方向，国内各大高校也纷纷开展。在欧美发达国家，分布式发电技术逐渐普及，是缓解环境问题的手段之一。
教学需要：微网控制策略、保护方式、建模、模拟等方面具有重要的研究意义。
建设目标：
从规模上讲不盲目求大，以满足使用要求为准，从内容上力求丰富，在有限的资源下完成尽可能多的任务，从特点上采用先进技术，利用云服务器、云存储等技术，逐步达到建设为互联网开放实验室的效果。
整体建设目标：规模合理，不过度建设，满足教学与科研需求；内容丰富，尽量合理利用资源，完成更多的教学与科研任务。混合组网，结合实际网络与系统模拟功能，更好地完成科研任务。
规模：30kW容量，满足科研、教学需求，具备实操与模拟功能。
内容：含风、光、柴、储及模拟系统，预留燃料电池等接口。
特点：混合组网，功能全面，技术先进，开放性好。
主要组成：由光伏发电系统、风力发电系统、柴油发电系统、电网模拟系统、监控试验系统五部分组成。
系统背景：
能源与环境问题凸显：在欧美发达国家，分布式发电技术逐渐普及，是缓解环境问题的手段之一。
技术发展要求：光伏、风电技术的迅速发展与普及，使微网技术研究成为必要。
全球范围内的研究趋势：欧美、日本等国家把微网技术列入主要研究方向，国内各大高校也纷纷开展。在欧美发达国家，分布式发电技术逐渐普及，是缓解环境问题的手段之一。
教学需要：微网控制策略、保护方式、建模、模拟等方面具有重要的研究意义。
建设目标：
从规模上讲不盲目求大，以满足使用要求为准，从内容上力求丰富，在有限的资源下完成尽可能多的任务，从特点上采用先进技术，利用云服务器、云存储等技术，逐步达到建设为互联网开放实验室的效果。
整体建设目标：规模合理，不过度建设，满足教学与科研需求；内容丰富，尽量合理利用资源，完成更多的教学与科研任务。混合组网，结合实际网络与系统模拟功能，更好地完成科研任务。
规模：30kW容量，满足科研、教学需求，具备实操与模拟功能。
内容：含风、光、柴、储及模拟系统，预留燃料电池等接口。
特点：混合组网，功能全面，技术先进，开放性好。
主要组成：由光伏发电系统、风力发电系统、柴油发电系统、电网模拟系统、监控试验系统五部分组成。
1-3 为发电系统，提供各种不同发电电源，并提供燃料电池等其他新能源发电接口，为系统扩展留足够余量；4提供太阳能、风力、电网等多种模拟器功能，更方便实现建模与模拟；5提供用于系统正常运行及教学实验所需的。
系统特点：
配置丰富：出于科研与教学考虑，实验室容量适中，在容量可以满足要求的情况下，尽可能丰富配置，以提高系统使用效率，建设具有风、光、柴、储于一体，并具备扩展与模拟功能的实验室。
功能完善：在实验室整体规划中，既考虑到实际组网的必要性，又考虑到实际网络的局限，配备模拟系统以实现各种复杂功能。实现实际网络、模拟网络与教学科研一体的综合实验室功能。
二、平台搭建
系统组成：
光伏发电系统：包含光伏阵列、逆变器、控制器、通讯模块等。作为光伏电源接入微网，供教学科研用。
电网模拟系统：用于实验、验证建模等功能时的模拟系统，可模拟光伏、风能等多种工况。
风力发电系统：包含风机、发电机、控制器、通讯模块等。作为风力电源接入微网。
储能系统：包含蓄电池及电池管理系统，用于微网能源储备及实验研究。
柴油发电系统：包含柴油机及控制系统，用于系统后备电源，大容量实验电源灯
监控实验系统：包含监控软、硬件。用于系统日常运行监控，及科研、实验等功能。
拓扑结构：
系统特点：
配置丰富：出于科研与教学考虑，实验室容量适中，在容量可以满足要求的情况下，尽可能丰富配置，以提高系统使用效率，建设具有风、光、柴、储于一体，并具备扩展与模拟功能的实验室。
功能完善：在实验室整体规划中，既考虑到实际组网的必要性，又考虑到实际网络的局限，配备模拟系统以实现各种复杂功能。实现实际网络、模拟网络与教学科研一体的综合实验室功能。
二、平台搭建
系统组成：
光伏发电系统：包含光伏阵列、逆变器、控制器、通讯模块等。作为光伏电源接入微网，供教学科研用。
电网模拟系统：用于实验、验证建模等功能时的模拟系统，可模拟光伏、风能等多种工况。
风力发电系统：包含风机、发电机、控制器、通讯模块等。作为风力电源接入微网。
储能系统：包含蓄电池及电池管理系统，用于微网能源储备及实验研究。
柴油发电系统：包含柴油机及控制系统，用于系统后备电源，大容量实验电源灯
监控实验系统：包含监控软、硬件。用于系统日常运行监控，及科研、实验等功能。
拓扑结构：
1.光伏系统为直流母线（上面一条母线），这样的结构用在低压微电网系统上，组网方便，可靠性高，成本较低
2.模拟器从供电电源（AC电网电源）上取电，并通过交直流转换接入微电网母线上
3.为了合理利用微电网容量，在发电充分的情况下，通过并网控制器可向电网供电，降低实验室运行费用
系统布局：
2.模拟器从供电电源（AC电网电源）上取电，并通过交直流转换接入微电网母线上
3.为了合理利用微电网容量，在发电充分的情况下，通过并网控制器可向电网供电，降低实验室运行费用
系统布局：
1.光伏、风电布置在室外（如果条件运行，光伏阵列可以布置在屋顶），通过电缆接入实验室（北边画了进线示意）
2.市电回路另外引入
3.控制台及主要控制柜布置在左侧，预留为后期接入燃料电池等发电装置的空间，设计有LED大屏显示
4.实验室另一侧布置有讲台及小型试验台，小型实验台安装有演示计算机等，可供学生模拟学习用
主要功能：
研究功能主要包括电能质量，继电保护，微电网，模拟建模等，除了研究功能外，还可进行微电网运行实操、模拟运行等教学工作，这个也是实验室的主要组成部分。
模拟建模研究：光伏特性模拟、风电特性模拟、微电网建模；
微电网领域研究：并网逆变控制策略、供电逻辑控制研究、分布式电源协调运行；
电能质量研究：电压闪变、谐波抑制、频率波动、风电特性、光伏特性、综合分析；
继电保护研究：微网双电源继电保护动作、小短路电流保护、继电保护失灵测试。
三、监控系统
本部分主要为软件功能，系统软件主要包括三部分功能：
1.是微电网正常运行必须的监控功能，是微电网的必要组成部分
2.是用于科学研究及教学用的模拟仿真功能，也能为matlab等科学软件提供数据接口
3.是先进的云端服务器及数据存储功能，老师、学生及科研人员可以通过云端服务器随时监控微电网运行状态，在权限允许的情况下进行操作模拟与数据获取。
系统组成：电源监控、储能监控、数据采集、通讯系统、数据存储、模拟试验
软件结构：
存储：标准数据库，云端备份，既可用于数据采集保存，也可方便科研、学习调用
控制：综合嵌入式计算、PLC等控制技术，开放参数设定端口，在保证系统安全的前提下用于各种测试模拟。
监视：实时监视系统状态，显示各种系统参数信息，定期生成报表。对于系统异常及时报警及保护。
操作：工业计算机系统，开放软件平台，通过OPC公开协议共享数据 ，提供云端远程访问接口
系统特点：
运行：完整的微电网运行监视、控制功能，保证电网的正常工作，满足实验室日常用电及调度要求，实验室运行可实现无人值守。
科研：提供数据采集、存储功能及标准数据接口，方便Matlab等分析、模拟软件采集以方便科研使用。
试验：系统包含模拟演示及仿真功能，用于实验、教学使用。
2.市电回路另外引入
3.控制台及主要控制柜布置在左侧，预留为后期接入燃料电池等发电装置的空间，设计有LED大屏显示
4.实验室另一侧布置有讲台及小型试验台，小型实验台安装有演示计算机等，可供学生模拟学习用
主要功能：
研究功能主要包括电能质量，继电保护，微电网，模拟建模等，除了研究功能外，还可进行微电网运行实操、模拟运行等教学工作，这个也是实验室的主要组成部分。
模拟建模研究：光伏特性模拟、风电特性模拟、微电网建模；
微电网领域研究：并网逆变控制策略、供电逻辑控制研究、分布式电源协调运行；
电能质量研究：电压闪变、谐波抑制、频率波动、风电特性、光伏特性、综合分析；
继电保护研究：微网双电源继电保护动作、小短路电流保护、继电保护失灵测试。
三、监控系统
本部分主要为软件功能，系统软件主要包括三部分功能：
1.是微电网正常运行必须的监控功能，是微电网的必要组成部分
2.是用于科学研究及教学用的模拟仿真功能，也能为matlab等科学软件提供数据接口
3.是先进的云端服务器及数据存储功能，老师、学生及科研人员可以通过云端服务器随时监控微电网运行状态，在权限允许的情况下进行操作模拟与数据获取。
系统组成：电源监控、储能监控、数据采集、通讯系统、数据存储、模拟试验
软件结构：
存储：标准数据库，云端备份，既可用于数据采集保存，也可方便科研、学习调用
控制：综合嵌入式计算、PLC等控制技术，开放参数设定端口，在保证系统安全的前提下用于各种测试模拟。
监视：实时监视系统状态，显示各种系统参数信息，定期生成报表。对于系统异常及时报警及保护。
操作：工业计算机系统，开放软件平台，通过OPC公开协议共享数据 ，提供云端远程访问接口
系统特点：
运行：完整的微电网运行监视、控制功能，保证电网的正常工作，满足实验室日常用电及调度要求，实验室运行可实现无人值守。
科研：提供数据采集、存储功能及标准数据接口，方便Matlab等分析、模拟软件采集以方便科研使用。
试验：系统包含模拟演示及仿真功能，用于实验、教学使用。
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