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微电网/综合能源仿真试验平台

多台区直流柔性互联控制实验平台

一、概述
        本项目模拟仿真了多台区直流侧互联技术,利用直流易控制、易组网的特性,最大程度的就近消纳新能源发电电力,对新老台区低压直流建设、改造、扩容、需求侧响应等提供了技术支撑平台,对未来直流配电项目的实施提供了较好的建设指导意义和示范效果。实现了直流侧在新能源大规模接入后的高渗透率、柔性控制、以及隔墙售电等新型电力系统控制策略的实验仿真研究。平台采用了先进的数字与物理相结合的仿真模式,即物理动模设备结合了数字仿真平台强大的仿真功能、灵活的仿真配置、快速的扩展升级,以及实现多应用场景等特点,实现了一套半实物动模仿真系统。该平台可实现HIL和PHIL功能,配电网模拟仿真功能,控制策略仿真模拟功能等,以及物理和数字的信息化交互,提升模型准确度和完善设备功能等。整个平台是根据相似理论建立起来的、具有与原型相同物理性质的物理模型,是实际电力系统按一定比例关系缩小了的、而又保留其物理特性的电力系统复制品。电力系统动态模拟的主要特点是能够直接观察到各种现象的物理过程,便于获得明确的物理概念,利用物理模拟可以探索到现象的本质及其变化的基本规律,物理模拟的实验结果,使理论得到进一步完善和发展。动态模拟的另一个显著的特点是可以将新型的继电保护和自动装置,直接接入动态模拟系统中,进行各种工况运行和短路故障试验,考核各装置的各种性能。构建一个灵活的三台区低压直流配电动模仿真平台,该平台具有良好的开放性、灵活性及用电可靠性,可接入多种用电负荷和多种发电单元,通过双向AC/DC变流器与大电网实现并网、离网运行。此外,该平台能够灵活的改变结构和运行方式,可实现交/直流联合控制策略,直流配电控制策略,光/储控制策略,光储负荷协同控制策略等。
 
二、平台配置
序号
设备名称 单位 数量
1
隔离变压器
1
2 交流配电柜 3
3 双向 AC/DC 变流器 (20kW) 3
4 电网模拟器 1
5 直流电力拓扑组态柜 2
6 线路阻抗模拟器 2
7 双向隔离 DCT 1
8 直流负载 1
9 光伏 DC/DC 2
10 储能 DC/DC 2
11 储能电池 2
12 中控系统 1
13 上位机软件 1
14 设备组合柜 2

三、功能介绍
        实验平台建设完成后,可开展产品级实验、新型产品的论证、测试;系统级的各类控制算法研究、不同电力拓扑结构研究,以及微电网故障保护等仿真研究;平台涉及内容涵盖电力生产、分配、用电等各个领域。通过不断完善实验平台功能,逐步将实验平台发展成为试验、测试、仿真、研发及人才培养基地。动模仿真平台主要试验内容包括:
        (1)直流配网系统启动/停运控制:包括系统正常启动、正常停运、紧急停运、故障检修、恢复供电等基本顺序控制功能。
        (2)双向 AC/DC 变流器间协调控制试验:主从控制特性试验、下垂控制特性试验、单个换流器退出的响应试验、控制模式切换试验。
        (3)功率综合控制试验:光储荷系统协调控制试验、交/直换流器无功/电压控制试验。
        (4)运行方式试验:各种运行方式的启动、停运试验、各种运行方式的平滑切换试验。
        (5)系统扰动试验:包括系统中设备的投切等。
        (6)多台区之间能量调度控制策略、交直流能量调度控制策略、直流能量控制策略试验等。