項目案例
CASES
河南理工大學——數(shù)字物理混合微電網(wǎng)控制系統(tǒng)項目案例分享
河南理工大學——數(shù)字物理混合微電網(wǎng)控制系統(tǒng)項目案例分享
所屬分類：
項目案例
開放式智能微電網(wǎng)系統(tǒng)
聯(lián)系我們
方案詳情
一、項目基本概述
河南理工大學簡介：
河南理工大學（Henan Polytechnic University，英文簡稱“HPU”），簡稱河南理工，位于河南省焦作市， 是中央與地方共建、以地方管理為主的河南省特色骨干大學，是河南省人民政府與原國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局共建高校，河南省屬重點大學，入選國家“中西部高校基礎能力建設工程”、“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”、“國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃”、“國家級新工科研究與實踐項目”、教育部“中外高水平大學學生交流計劃”、河南省首批“智慧校園建設試點高?！薄?/p>
二、項目特色
1.背景介紹
隨著光伏、風電等可再生能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，分布式發(fā)電日漸成為滿足負荷增長需求、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)中得到廣泛的應用。但分布式發(fā)電的大規(guī)模滲透也產(chǎn)生了一些負面影響，如單機接入成本較高、控制復雜、對大系統(tǒng)的電壓和頻率存在沖擊等。這限制了分布式發(fā)電的運行方式，削弱了其優(yōu)勢和潛能。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。微電網(wǎng)系統(tǒng)被視為未來智能電網(wǎng)的最重要一環(huán)，可以有效地實現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)電力能量的轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)能量的削峰填谷。
2.系統(tǒng)特點
基于源-網(wǎng)-荷分布式新能源發(fā)電及微電網(wǎng)系統(tǒng)實驗室建設主要針對新能源專業(yè)的老師/學生而開發(fā)的微電網(wǎng)科研/教學設備。系統(tǒng)的核心在于中央控制與能量調(diào)配，本系統(tǒng)采用集中管理的方式對一次側(cè)接入進行電能調(diào)度分配；
（1）可實現(xiàn)模擬光伏，模擬風電、蓄電池、超級電容、模擬負載、燃料電池、充電樁等多種一次側(cè)設備的互聯(lián)，各個設備都單獨可控，通過IEC61850規(guī)約，實現(xiàn)四遙數(shù)據(jù)的控制。
（2）系統(tǒng)中既包含交流母線，又具備直流母線，兩種母線混合在一起，可提供更多的研究實驗和更靈活的能量管理策略。
（3）可實現(xiàn)智能并離網(wǎng)（并網(wǎng)與孤島狀態(tài)）切換，既可以并網(wǎng)運行，也可以孤網(wǎng)運行，實現(xiàn)無縫切換，且多種運行模式相互自動或手動方式切換。各子系統(tǒng)可以獨立完成相關(guān)的實驗。
（4）集成并/離網(wǎng)切換、黑啟動、功率平滑、時移、故障診斷、離網(wǎng)功率平衡控制、有功/無功功率控制、電壓/頻率響應特性控制、保護等功能。
（5）實現(xiàn)微電網(wǎng)整體系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、設備管理、功率控制、電能質(zhì)量監(jiān)測、能效評估、用電計劃設定，經(jīng)濟性分析等。
（6）將接入微電網(wǎng)的負荷進行分級管理實時監(jiān)測、顯示、記錄微網(wǎng)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，具有本地監(jiān)控和遠程監(jiān)控兩種控制方式
（7）配置分級保護和計量裝置，在微電網(wǎng)內(nèi)部故障、外部故障情況下，均保證其準確、快速動作，使系統(tǒng)安全運行。
（8）針對高校學生，充分考慮了學生的具體知識結(jié)構(gòu)與層次，使得學生可以充分理解微電網(wǎng)的特點與結(jié)構(gòu)；學生可以在本系統(tǒng)中進行系統(tǒng)的設計、安裝、軟件控制等多個專業(yè)的知識進行實訓。
（9）針對做科研的老師，開放部分一次側(cè)設備的軟硬件資料，包括板級硬件圖紙以及軟件驅(qū)動源代碼、算法源代碼等，開放上位機軟件的源代碼程序。提供整體的系統(tǒng)的基礎開發(fā)平臺，方便用戶二次開放，提供詳細而豐富的培訓課程，使用戶可快速入門并掌握整體系統(tǒng)，大大提高科研實驗的效率。
（10）自主研發(fā)的RCP快速原型仿真控制器，實現(xiàn)數(shù)字物理混合仿真。
系統(tǒng)拓撲圖
關(guān)鍵技術(shù)
PRCP數(shù)字物理混合控制
引入數(shù)字和物理相結(jié)合的仿真理念，既具備真實的DSP控制器，同時又增加了快速原型控制器RCP，實現(xiàn)了PRCP的混合控制。用戶既可以使用實際控制器通過c代碼進行控制，又可以使用RCP控制器通過SIMULINK模型直接控制。
實時統(tǒng)一控制器
系統(tǒng)里面光伏變流器、風機背靠背變流器、儲能雙向變流器都是由SP6000快速原型控制器統(tǒng)一控制。不同于多分布式控制器通訊控制的方式，統(tǒng)一控制器同時進行所有變流器的變流控制，保證了系統(tǒng)嚴格意義上的實時性。
組態(tài)化SCADA監(jiān)控系統(tǒng)
組態(tài)化SCADA監(jiān)控系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)需求自行拖拽元件組成完整拓撲系統(tǒng)，圖形化的操作界面，二次開發(fā)更為便捷。告別了繁瑣的底層驅(qū)動，在后期新增設備節(jié)點時，不用過多的關(guān)注底層相關(guān)信息. 不用關(guān)注每臺設備該如何與之通訊，有強大的通訊管理機制，屏蔽所有設備的底層操作過程。
三、項目案例展示
微信公眾號
