微电网/综合能源仿真试验平台
全开放式综合能源仿真、测试、实训实验平台
一、概述
（1）建设交直流柔性混合微电网仿真平台。通过配置多种交、直流物理设备，搭建集测试、验证与研究为一体的综合型平台；
（2）实现各类设备控制策略研究与验证，如 PCS、能量路由器、MMC 等；
（3）实现多种系统级控制策略仿真研究，如微电网参与电网的电压与频率响应策略研究，交直流混合微电网控制策略，及交直流混合微电网与电网之间能量交互控制策略等；
（4）具备交直流混合微电网故障及其保护策略模拟与研究，验证设备保护配置与系统保护性能；
（5）具备模拟微电网线路振荡与谐振的能力。物理仿真平台中具备可调负荷，多种能源发电模拟设备，电网模拟设备等，通过调节源-荷特性，模拟仿真出实际电网线路中的振荡与谐振现象；
（6）多种先进技术研究与验证。基于 MMC 的柔性直流输电控制技术研究、基于能量路由器和多种能源（光、风、储）的多种能源技术应用研究、基于有线与无线智能通讯组网技术研究、直流断路器和直流变压器原理验证等；
（7）具备微电网示范工程理论规划、咨询与评估验证能力，交直流柔性混合微电网实验室平台具有社会实际工程建设的理论指导价值，成为智能园区、智能楼宇、微电网建设、综合能源等示范工程中方案规划及论证的评估平台；
（8）具备与大电网仿真系统联和调试的能力。通过线性功率放大器可以与大电网全数字仿真平台实现交互，研究微电网与大电网在能量交互方面的控制策略等；
（9）综合能源监控及展示
本平台综合能源监控及展示系统采用高级语言编写，界面友好美观，不仅将系统各类设备数据进行展示，同时也将各类控制算法仿真结果进行展示。由于本平台中，加入了真实的楼宇照明、路灯和充电桩，因此平台中各类控制策略研究
本平台综合能源监控及展示系统采用高级语言编写，界面友好美观，不仅将系统各类设备数据进行展示，同时也将各类控制算法仿真结果进行展示。由于本平台中，加入了真实的楼宇照明、路灯和充电桩，因此平台中各类控制策略研究
成果都可以在真实环境中进行展示示范。
二、方案简介
新增交流设备，如各类模拟器、负荷、线路模拟器等，建立交流母线。新增DC-DC 直流斩波器，建立直流母线。以风、光、储模拟器为主要的分布式能源，建立交直流柔性混合微电网实验室，实验室设计方案如下图所示：
上图中为树形交直流柔性混合微电网实验室接入方案：实验室平台为交、直流混合模式，可模拟两级配电网，其中交流为一级配电
网，直流为二级配电网。光伏模拟器、锂电池、DC-DC、直流负载组成直流二级配电网，模拟负载、光伏逆变器、风电模拟器等组成交
流一级配电网。根据图 2 所示, 当联络开关 K9闭合时,主要能源为储能电池、光伏模拟器，配合 DC-DC，组成直流微电网；当K9 断开时，
采用以光伏发电为主要能源，配合储能系统、负荷模拟系统等，组成交流微电网。
网，直流为二级配电网。光伏模拟器、锂电池、DC-DC、直流负载组成直流二级配电网，模拟负载、光伏逆变器、风电模拟器等组成交
流一级配电网。根据图 2 所示, 当联络开关 K9闭合时,主要能源为储能电池、光伏模拟器，配合 DC-DC，组成直流微电网；当K9 断开时，
采用以光伏发电为主要能源，配合储能系统、负荷模拟系统等，组成交流微电网。
在实验室执行仿真研究时，各个设备之间通过管理策略进行控制，完成用户指定的仿真研究；当用户执行逆变器测试时，将实验平台开关进行一定逻辑控制开、闭后，形成逆变器测试平台一次电路，配合逆变器全自动测试软件和自动孤岛测试设备，完成全部测试工作。
交流微电网母线采用 400V 电压等级，可通过线路阻抗模拟器对交流母线进行输电长度模拟和线路故障模拟。直流微电网母线采用 750V 电压等级，由DC-DC 直流斩波器进行电压控制。电网模拟器接入交流母线，可模拟电网不同工况，如模拟不同电能质量的电网，电压、频率异常的电网等。风电模拟器、光伏模拟器、负荷模拟器，储能电池，DC-DC 直流斩波器，PCS 等设备分别接入交流母线和直流母线，由系统能量管理软件进行监控与控制。平台内部通过 K5和 K6，可将实验室负荷模拟设备，以及真实用电负荷并入实验室母线运行。
平台可进行下列研究：
➢ 采用电网模拟器配合风机模拟器、光伏模拟器等进行孤岛测试等控制策略的研究；
➢ 储能系统可对并网点或风机、光伏出力进行平滑，对分布式电源与储能协调控制进行研究；
➢ 交流母线可接入多种模拟负荷或真实负荷，通过储能、光伏、风电模拟器进行移峰填谷策略研究，需求侧响应研究，以及参与电网电压、频率响应研究等。数字仿真系统接口设备。
数字仿真系统接口设备即线性功率发大器，其功能特性如下：
数字仿真系统接口设备即线性功率发大器，其功能特性如下：
具备外部模拟信号激励功能传递仿真系统输出的激励信号指令，能与大电网数字仿真系统无缝连接，实现信号放大功能，可构成 PHIL 系统。
功率放大器特性为：
➢ 单台功率：10000VA；
➢ 输入电压（供电）：230V/400V；
➢ 输入频率（供电）：45Hz-55Hz；
➢ 额定输出电压：输出直流电压幅值有两个运行范围，分别是±191V 和±382V，输出交流电压也有两个范围 135Vrms 和 270Vrms；
➢ 额定输出功率：无论是交流还是直流输出，单相可达 10000VA,1h 的过载能力为 15000VA；
➢ 短时过载能力：短时（5-10 分钟）过载能力可达到额定功率的 2 倍（20000VA）；
➢ 极限过载能力：极短时（2-3 毫秒）在 135Vrms 额定电压运行时过载能力可达到 43750VA,270Vrms 时能达到 87500VA。
接口特性为：
➢ 具备外部模拟信号激励功能，模拟信号电压范围：-16V-16V，该接口可传递仿真系统输出的激励信号指令，能与数字仿真系统无缝连接，实现信号放大功能，可构成 PHIL 系统；
➢ 具备 GPIB 通讯接口，可通过上位机完成对功率放大设备的控制；
➢ 具备内部信号触发功能，可通过内部波形生成工具触发；
➢ 可以脱离上位机仅通过设备自带的控制面板进行控制。
