YZXWW-II智能微电网实验系统方案方案大全.doc

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1、智能微电网实验系统方案YZXWW-II智能微电网实验系统方案一、系统结构智能微电网系统包含：光伏发电单元、风力发电单元、微电网稳定控制柜、蓄电池组单元、智能配电柜、智能微电网控制系统（系统的智能调度，保护）、微网智能监测系统（SCADA监测）单元等几大部分组成等几大部分组成。系统总的结构框图一所示。微网系统控制器是整个微网系统的核心部分，它担负着整个系统的调度责任通过能量，实现能量管理控制的高效利用与智能化。光伏和风机发电优先供给用户负载，多余的电通过双向变换器对储能蓄电池充电和送入大电网。新能源发电不足负载用电时，从蓄电池或电网进行补充。由于微电网采用交流

2、母线，系统扩容非常方便，直接将光伏、风机以及其他发电能源设备并入交流母线上，对应容量的双向变换器直接并机即可。图一微网实验室系统结构图2.1直驱永磁风力发电单元2．1．1概述湖南依中电气科技有限公司联系方式：1330731563620智能微电网实验系统方案本项目包含两台永磁直驱风力发电系统，一台为实验室的模拟系统，在已有的基础上改造，只需配备3kW风力发电变流器,本台变流器的设计图纸和源程序全部开放。另一台为3kW的直驱风力发电工程系统，已有风力发电机，需再配备一台3kW的风力发电变流器。以上两台风力发电机组经过变流器后连接至微电网母线。直驱风电变流器采用湖

3、南大学电气与信息工程学院新能源发电项目组研制的带低电压穿越型变流器。湖南大学电气与信息工程学院新能源发电项目组由长期从事电机电器设计、电力驱动与伺服技术研究的教授、副教授、讲师、高级工程师、工程师和研究员等30人组成，近年来，先后主持和参加了“十一五”国家科技支撑重大项目、国防科工委军品配套项目、国家“863计划”项目、国家自然科学基金、湖南省自然科学基金项目、湖南省科技重大专项、国家重大技术装备的国产化研制项目和其他纵向科研课题20余项，横向科研课题40余项，且有多项获得国家级和部省级奖励（其中国家科技进步二等奖4项，教育部提名国家科技进步二等奖1项，部省

4、科技进步一等奖2项，部省科技进步二等奖3项，部省科技进步三等奖1项）。在直驱永磁风力发电机，大功率电力电子变换装置，风力发电变流器控制等领域取得了显著的成果。2．1．2、3kW直驱风力发电系统原理图直驱型风力发电系统主要包含风力机、永磁同步发电机、电力电子变流系统、控制系统等。变流器结构如下图所示。图2.1直驱式风力发电系统示意图其基本原理是首先将风能转化为幅值和频率变化的交流电，再经整流之后变为直流，然后经逆变器变换为三相频率恒定的交流电送入电网。其中机侧变流器的主要作用是将发电机发出的电能送到直流母线，负责对发电机的转速和功率的控制，使系统捕获最大的能量

5、送入直流母线，达到最佳的工作状态。网侧变流器将直流环节的能量输送到电网，并且同时起到维持直流侧电压恒定和控制电网侧功率因数的作用。它们的控制原理如下图所示湖南依中电气科技有限公司联系方式：1330731563620智能微电网实验系统方案直驱永磁风力发电机系统机侧变流器的控制框图直驱永磁风力发电机系统网侧变流器的控制框图为了实现风力发电系统的低电压穿越功能，在直流母线侧并联耗能单元，当电网电压跌落时，可以消耗由于网侧变流器电流限制造成风力发电机送到直流侧的多余能量，保证直流母线的稳定和风力发电系统的不脱网运行。直流侧并联耗能单元示意图湖南依中电气科技有限公司联

6、系方式：1330731563620智能微电网实验系统方案直驱风力发电系统变流器的源代码依照变流器的控制原理设计，对用户开放，其软件截面如下图所示源代码软件截图直驱风电变流器实物图2．1．3、变流器技术指标及参数变流器技术特点●主电路采用美国TI公司生产的DSP芯片、日本三菱IGBT模块、驱动保护为日本三菱机芯,并网输出部分采用隔离变压器，安全可靠；●采用SVPWM脉宽调制技术，纯净正弦波输出，自动与电网同步跟踪，功率因数接近1，电流谐波含量低，对公共电网无污染，无冲击；●最大功率跟踪技术(MPPT)；●逆变并网电流闭环控制，可控可调；●输入直流电压范围宽，适

7、应不同场合需求；●频率扰动检出技术，实现反孤岛控制；●具有全方位的电源保护方案和完善的自我检测和保护功能。在出现系统故障时将停止并网逆变；●电路结构紧凑、最大效率>94%；●室外型不锈钢外壳，全密封安装；防护等级可达到IP65；●RS485通讯，上位机监控，实现远程数据采集和监视；●防孤岛保护；湖南依中电气科技有限公司联系方式：1330731563620智能微电网实验系统方案直驱风力发电机变流器参数表项目参数网侧变流器电压范围3AC380V±10％网侧变流器频率范围50Hz+3%-5%网侧变流器容量5kW网侧变流器额定电流7.5A谐波畸变率<=3%机侧变流器

8、额定电压380VAC±10％机侧变流器频率0-110