1、孤岛式微网监控系统孤岛式微网监控系统设计与实现设计与实现目目 录录contents1 1、课题介绍、课题介绍1.设计孤岛式微网软硬件系统2.实现系统稳定和经济运行课题目标课题目标研究背景研究背景1.常规电网存在运行风险2.微网技术发展3.海岛和偏远山区短缺的电力供应研究意义研究意义1.实现海岛和偏远山区稳定电力供应2.研究新能源发电技术2 2、系统整体设计、系统整体设计配电网调度层配电网调度层集中控制层集中控制层本地调度层本地调度层孤岛式微网系统图容量配置容量配置能量管理能量管理软件设计软件设计系统测试系统测试配电网调度层配电网调度层集中控制层集中控制层本地调度层本地调度层孤岛式微网系统图容量
2、配置容量配置3 3、系统算法和策略系统容量配置算法3 3、系统算法和策略系统容量配置算法容量配置算法图3 3、系统算法和策略系统容量配置算法日平均用电量统计蓄电池容量配置n1AmiiiQT(1)mccA QN TBC(2)=蓄电池容量蓄电池并联数单个蓄电池容量(3)=逆变器标称电压蓄电池串联数单个蓄电池标称电压(4)3 3、系统算法和策略系统容量配置算法日平均发电量估算光伏阵列和风机容量匹配设计光伏发电设备容量配置12mN QQQ(5)pAnA(7)1pQAK T(6)3 3、系统算法和策略系统容量配置算法风机发电设备容量配置逆变器容量配置系统硬件器件选型312WF(8)配电网调度层配电网调度
3、层集中控制层集中控制层本地调度层本地调度层孤岛式微网系统图能量管理能量管理3 3、系统算法和策略能量管理策略3 3、系统算法和策略能量管理策略remainfullCSOCC(9)SOCkd(10)()Emdq(11)EmqSOCkm(12)EUIR(13)蓄电池SOC控制策略-U mqSOCkm(14)3 3、系统算法和策略能量管理策略蓄电池SOC控制策略10.510.511.112.0 13.2 14.4 15.0 配电网调度层配电网调度层集中控制层集中控制层本地调度层本地调度层孤岛式微网系统图软件设计软件设计4、系统软件设计软件功能4、系统软件设计软件功能系统软件功能图4、系统软件设计微网
4、控制器软件设计 数据采样功能(霍尔元件)通信功能(Modbus)状态显示功能(LM6029)运行控制功能(LY2N-J)功率测量功能(ADE7755)实时时钟功能微网控制器图4、系统软件设计监控系统软件设计 通信功能(Modbus)历史数据展示和分析功能 气象信息显示功能 实时显示功能(实时+累计)视频监控功能(JVS-C791)权限设置功能 系统报警功能(显示+存储)数据库管理功能监控系统图4、系统软件设计监控系统软件设计数据库结构设计配电网调度层配电网调度层集中控制层集中控制层本地调度层本地调度层孤岛式微网系统图5、系统运行试验分析系统硬件平台系统测试系统测试5、系统运行试验分析系统硬件平
5、台系统硬件平台图5、系统运行试验分析连续运行试验系统能量表5、系统运行试验分析连续运行试验风机发电曲线图光伏发电曲线图 试验条件：120W的白炽灯，蓄电池放电效率为90%，逆变器效率为87%，自给天数为3天，试验时间为2013.12.26-2014.1.2(其中连续三天阵雪)，根据12月份日平均发电量，得到系统每天正常运行3.91小时。连续8天负载供电正常，系统运行稳定。5、系统运行试验分析稳定性运行试验 稳定性运行试验分为阻性负载、感性负载和大负载的接入和切除试验，分析负载接入和断开瞬时以及负载运行期间，蓄电池端电压值是否超过能量管理策略中蓄电池端电压关键阈值区间(12.0-13.2V)以及
6、逆变器输出电压是否超出输出电压精度范围(213.4-226.6V)。5、系统运行试验分析稳定性运行试验120W阻性负载稳定性试验蓄电池端电压变化图120W阻性负载稳定性试验逆变器输出电压变化图5、系统运行试验分析稳定性运行试验 蓄电池作为储能设备，对母线电压有钳位作用，较好的稳定系统电压。系统运行过程中，感性负载接入和切除时，考虑感性负载功率大小。系统运行过程中，不能接入大于逆变器输出功率的负载。6、工作总结及展望孤岛式微网系统设计 孤岛式微网系统结构设计 系统容量配置算法和能量管理策略设计 孤岛式微网系统软件设计 孤岛式微网系统性能测试应用范围 海岛和偏远山区电力系统展望 孤岛式微网系统结构优化 孤岛式微网监控系统完善
