+
  • 微信图片_20211203142806.jpg

南京信息工程大学金牛湖校区—新能源实验室项目案例分享

南京信息工程大学金牛湖校区—新能源实验室项目案例分享

所属分类:

项目案例

开放式智能微电网系统


联系我们

方案详情

PART 01  项目背景介绍

 

南信大简介

 

南京信息工程大学是国家“双一流”建设高校,是江苏高水平大学建设高峰计划A类建设高校。服务于新中国国家战略和国民经济建设需求而生,1960年设立南京大学气象学院(学校前身),隶属原中央(军委)气象局,1963年独立建校为南京气象学院,1978年列入全国重点大学,2000年划转江苏省人民政府主管,2004年更名为南京信息工程大学。2007年以来,学校先后实现了江苏省人民政府、中国气象局、教育部、国家海洋局等多方共建。现为以江苏省管理为主的中央与地方共建高校。

 

学校主校区坐落于南京市江北新区,占地2000余亩;金牛湖产教融合园区位于天长市金牛湖新区,毗邻南京市六合区;无锡校区位于无锡市锡东新城,建有滨江学院(现已转设为无锡学院)和南信大无锡研究生院、无锡研究院、无锡校区国教院;另在南京市江北新区、六合区、雨花台区建有大学科技园及其文旅园区。现有全日制在校生约35800人,其中普通本科生约28300人、硕博研究生约6200人、留学生(学历生)约1300人。

 

 

PART 02  项目特色

 

基于源-网-荷电力电子变换电力系统设计方案

 

1、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。

 

2、系统特点

基于源-网-荷电力电子变换电力系统实验室建设主要针对新能源专业的老师/学生而开发的微电网科研/教学设备。系统的核心在于中央控制与能量调配,本系统采用集中管理的方式对一次侧接入进行电能调度分配;

(1)可实现光伏,模拟风电、蓄电池等多种一次侧设备的互联,各个设备都单独可控,通过IEC61850规约,实现四遥数据的控制。

(2)系统中既包含交流母线,又具备直流母线,两种母线混合在一起,可提供更多的研究实验和更灵活的能量管理策略。

(3)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。

(4)集成并/离网切换、黑启动、功率平滑、时移、故障诊断、离网功率平衡控制、有功/无功功率控制、电压/频率响应特性控制、保护等功能。

(5)实现微电网整体系统数据监控、数据采集、设备管理、功率控制、电能质量监测、能效评估、用电计划设定,经济性分析等。

(6)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

(7)配置分级保护和计量装置,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。

(8)针对高校学生,充分考虑了学生的具体知识结构与层次,使得学生可以充分理解微电网的特点与结构;学生可以在本系统中进行系统的设计、安装、软件控制等多个专业的知识进行实训。

(9)针对做科研的老师,开放部分一次侧设备的软硬件资料,包括板级硬件图纸以及软件驱动源代码、算法源代码等,开放上位机软件的源代码程序。提供整体的系统的基础开发平台,方便用户二次开放,提供详细而丰富的培训课程,使用户可快速入门并掌握整体系统,大大提高科研实验的效率。

(10)自主研发的RCP快速原型仿真控制器,实现数字物理混合仿真。

 

 

3、系统架构

系统含户外光伏发电系统、户外风力发电系统、模拟风力发电系统、双向储能变流器(PCS)、磷酸铁锂储能系统、配电系统、能量管理系统、半实物仿真控制系统、室内装潢辅材及线缆等等组成。整个系统能有机结合,且每个子系统均应开放所有的检测量及控制量,通信协议为modbus RTU通信协议,以便接入综合能源系统进行总体的能量控制。

 

 

建立一套完整的交直流微电网系统,实现能源策略调度开展科研工作,提升本科教学及研究生科研能力。系统中各能源转换均采用RCP控制,系统采用全开放设计,方便老师及学生在研旭现有的技术平台上学习并得到提升,后期将新能源专业技术不断创新,着力打造成区域及行业内具有影响力的专业,提升专业知名度。

 

 

拓扑结构

 

 

实验室效果图(室内)

 

 

实验室效果图(户外)

 

 

PART 03  项目案例展示