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本文关键词：ZRXNY-04智能微电网实训实验系统
智能微电网实训实验系统由模拟风力发电单元、太阳能光伏发电单元、微电网接入与能量管理屏柜、微电网储能与稳定控制屏柜、微电网分布式能源接入屏柜、微电网交直流负荷管理屏柜、微电网监控平台等组成。
1、模拟风力发电单元
模拟风力发电单元由永磁风力发电机组、拖动异步电机、发电机支架、电机电缆、风速模拟单元等组成。风力发电机采用永磁水平轴风力发电机，通过异步变频电机进行拖动，可模拟发电机在不同风速状况下的发电情况。
2、太阳能光伏发电单元
由光伏模拟器组成，模拟光伏板的各种特征。
3、微电网接入与能量管理屏柜
微电网接入与能量管理屏柜由西门子PLC、微电网能量管理系统(EMS)、工业以太网交换机、交流浪涌保护器、交流接触器、塑壳断路器、单相双向计量仪表、低压线路保护器、电流互感器、组态触摸屏、急停按钮、指示灯、继电器、开关电源、复位开关、转换开关、微断、测试端子、电力电缆、通讯电缆、接线端子、测试端子等组成。主要完成微电网与大电网能量交互的控制、计量与保护，同时通过能量管理系统对微电网储能、分布式发电、交直流负荷等进行能量管理与调度，实现微电网平滑稳定、经济高效运行。
4、微电网储能与稳定控制屏柜
微电网储能与稳定控制屏柜由双向储能变流器、切换开关、储能蓄电池组、电池监测系统、直流功率计量仪表、低压线路保护器、电流互感器、分流器、交流接触器、指示灯、继电器、复位开关、转换开关、电力电缆、通讯电缆、接线端子、测试端子等组成。主要完成对微电网储能的充放电管理、实现微电网直流母线与交流母线的双向变流、提供隔离微电网与市电电网的PCC节点。
5、微电网分布式能源接入屏柜
微电网分布式能源接入屏柜由光伏控制器、风机控制器、直流功率计量仪表、交流功率计量仪表、电流互感器、分流器、变频调速器、指示灯、继电器、转换开关、电力电缆、通讯电缆、接线端子、测试端子等组成。主要完成对分布式能源的接入、分布式发电的计量与保护。
6、微电网交直流负荷管理屏柜
微电网交直流负荷管理屏柜由交直流模拟负载、直流功率仪表、交流功率仪表、电流互感器、分流器、交流接触器、测试端子等组成。可以通过软件模拟对不同等级负荷进行自动调度控制，模拟微电网负荷投切控制和带载运行参数分析。
7、微电网监控平台
微电网监控平台由工控计算机、显示器、操作台、通讯电缆、SCADA电力监控软件等组成。完成对微电网系统运行监测与控制。
主要FB体育·（中国）官方网站技术参数
微电网接入与能量管理屏柜由西门子PLC、微电网能量管理系统(EMS)、工业以太网交换机、交流浪涌保护器、交流接触器、塑壳断路器、单相双向计量仪表、低压线路保护器、电流互感器、组态触摸屏、急停按钮、指示灯、继电器、开关电源、复位开关、转换开关、微断、测试端子、电力电缆、通讯电缆、接线端子、测试端子等组成。主要完成微电网与大电网能量交互的控制、计量与保护，同时通过能量管理系统对微电网储能、分布式发电、交直流负荷等进行能量管理与调度，实现微电网平滑稳定、经济高效运行。
微电网接入与能量管理单元主要技术参数：
1）PLC：西门子S7-1200PLC及扩展模块；14点数 字量输入；10点数字量输出；2模拟量输出；支持Profinet、I/O通讯；
2）微电网能量管理系统：CPU：ARM9 400MHz；操作系统：嵌入式Linux2.6.30； SDRAM：128M；FLASH：128M；SD卡：支持最大8G；RS485接口：8个，通讯带隔离；网口：10/100M自适应；软件：内置微电网能量管理软件；数据库：内置SQLite关系数据库；额定电源：DC24V，5.4W；外形尺寸（L×W×H，mm）：241×130×38
3）以太网交换机：网络标准：IEEE 802.3、IEEE 802.3u、IEEE 802.3x；端口：8个10/100Mbps RJ45 端口；指示灯：每端口具有1个Link/Ack、Speed 指示灯/每FB体育·（中国）官方网站具有1个Power指示灯；性能：存储转发/支持3.2Gbps的背板带宽/支持8K的MAC地址表深度；使用环境：工作温度(0℃～40℃)/存储温度(-40℃～70℃)/工作湿度(10%～90%RH，不凝露)/存储湿度(5%～90%RH，不凝露)；输入电源：100-240V～50/60Hz；外形尺寸（L×W×H，mm）：143×104×48
4）串口服务器：32位ARM嵌入式处理器；1个隔离10M/100M自适应网口，内嵌1.5KV电磁隔离；8个隔离RS422/485串口，接线端子接口，每个串口带有15KV ESD保护；支持断电或者断网自动恢复；支持9-24VDC宽电压输入；支持Web/Telnet/Console控制台多种方式进行管理和配置；支持TCP、UDP、、ICMP、HTTP、DNS、DHCP ,Telnet协议；工作方式：TCP Server，TCP Client、UDP、虚拟串口驱动访问模式；支持过网关，跨路由通信；支持标准TCP/IP SOCKET, Telnet程序访问；
5）组态触摸屏：触摸屏尺寸：7″；屏幕类型：TFT液晶显示屏；分辨率：800×480；内核：Cortex-A8 CPU（主频600MHz）；内存：128M；触摸类型：四线电阻式触摸屏（分辨率4096×4096）；串行接口：RS232/RS485；以太网口：10/100M自适应；电磁兼容：三业三极；
6）交流浪涌保护器：电源系统：TT-TN-IT；额定电压Un：220V；最大持续运行电压Uc：385V；标称放电电流In(8/20us)：20KA；最大放电电流Imax(8/20us)：40KA；保护水平Up(8/20us)：<1.8KV；响应时间：≤25ns；失效指示：绿色/正常，红色/失效；
7）交流接触器：主触点数量：3对；额定电流：25A；额定电压：AC220V；线圈电压：AC220V；辅助触点：2常闭2常开；
8）单相双向计量仪表：电流、电压测量精度：0.2级；功率、有功电能测量精度：0.5级；频率：0.05HZ；无功电能：1级；供电电压：AC80-270V、DC90-350V；功耗：≤10VA；
9）低压线路保护器：测量参数：电流、电压、功率、功率因素、频率、电能监测；过流保护；欠压保护；过压保护；零序保护、断相保护、联动保护、不平衡保护；通讯接口：RS485/Modbus-RTU通讯；开关量输入：5路；继电器输出：4路；具有SOE事件记录功能；
10）开关电源：输入电压：AC220V；输出电压：DC24V；输出电流：5A；
11）屏柜材质与尺寸：板材：热镀锌处理；板材表面烤漆工艺；钢板厚度：2mm；前门采用推拉式，采用透时钢化玻璃设计，带气动缓冲器；后门采用双开门设计，底部装置过滤网；两边侧门可拆卸设计；底座前后活动式设计，方便进出线与柜体搬运；柜体尺寸：800×800×2000(mm)；
微电网储能与稳定控制屏柜由双向储能变流器、切换开关、储能蓄电池组、电池监测系统、直流功率计量仪表、低压线路保护器、电流互感器、分流器、交流接触器、指示灯、继电器、复位开关、转换开关、电力电缆、通讯电缆、接线端子、测试端子等组成。主要完成对微电网储能的充放电管理、实现微电网直流母线与交流母线的双向变流、提供隔离微电网与市电电网的PCC节点。
微电网储能与稳定控制单元主要技术参数：
1）双向储能变流器：最大并网功率：3600W；输入直流电压：DC48V；输入电池类型：铅酸电池或锂电池；最大充电功率：3600W(可设定)；充电电压：57V(可设定)；集成温度补偿功能；保护功能：接反保护，欠压保护，过压保护，过充保护，过载保护，短路保护等；额定输出电压：220V(180Vac-280Vac)；额定电网频率：50/60HZ，±5HZ；最大交流电流：16A；功率因素：0.8超前～0.8滞后；THDI：<1.5%；交流连接类型：单相；最大转换效率：97.6%；MPPT效率：99.9%；FB体育·（中国）官方网站保护：直流极性反接保护，直流输入开关保护，交流输出过流保护，交流输出过压保护，接地故障监测，电网孤岛监测，残余电流检测；通讯接口：隔离RS485；
2）储能蓄电池：电池类型：铅酸免维护；电池容量：12V85AH；电池连接方式：串联；电池保护：末端接保险丝；
3）电池监测系统：电源电压：DC80～320V/AC220V；驶入功率：≤10W；电池单体电压检测：32节；电池电流采集：1路；电池温度采集：1路；单体电压测量范围：0.5V～16V；单体电压测量精度：≤±0.3%；通讯端口：RS485；外形尺寸：230×95×35(mm)；工作环境温度：-15～+55℃；
4）直流功率表：电压测量范围：DC0-100V；电压测量精度：0.2级；电流测量范围：0-20A；电流测量精度：0.2级；供电电压：AC80-270V、DC90-350V；功耗：≤10VA；
5）低压线路保护器：测量参数：电流、电压、功率、功率因素、频率、电能监测；过流保护；欠压保护；过压保护；零序保护、断相保护、联动保护、不平衡保护；通讯接口：RS485/Modbus-RTU通讯；开关量输入：5路；继电器输出：4路；具有SOE事件记录功能；
6）交流接触器：主触点数量：3对；额定电流：25A；额定电压：AC220V；线圈电压：AC220V；辅助触点：2常闭2常开；
7）屏柜材质与尺寸：板材：热镀锌处理；板材表面烤漆工艺；钢板厚度：2mm；前门采用推拉式，采用透时钢化玻璃设计，带气动缓冲器；后门采用双开门设计，底部装置过滤网；两边侧门可拆卸设计；底座前后活动式设计，方便进出线与柜体搬运；柜体尺寸：800×800×2000(mm)；
微电网分布式能源接入屏柜由光伏控制器、风机控制器、直流功率计量仪表、交流功率计量仪表、电流互感器、分流器、变频调速器、指示灯、继电器、转换开关、电力电缆、通讯电缆、接线端子、测试端子等组成。主要完成对分布式能源的接入、分布式发电的计量与保护。
微电网分布式能源接入单元主要技术参数：
1）光伏控制器：额定系统电压：48V；空载损耗：≤1.2W；光伏最大输入电压：150V；最大充电电流：30A；转换效率：≤98%；MPPT追踪效率：>99%；温度补偿系数：-3mv/℃/2V（默认值）；工作温度：-35℃～+45℃；保护功能：接反保护，欠压保护，过压保护，过充保护，过载保护，短路保护，反充保护等；通讯方式：RS485；外形尺寸：266×182×81(mm)；
2）风机控制器：额定风机输入功率：300W；最大风机输入功率：450W；蓄电池额定电压：48V；风机刹车电流：7.5A；卸载开始电压：54V；完全卸载电压：58V；蓄电池过放保护电压：43.2V；蓄电池过放恢复电压：48V；输入过压保护电压：64V；充电方式：PWM；静态电流：≦30mA；保护功能：接反保护，欠压保护，过压保护，过充保护，过载保护，短路保护，反充保护等；通讯方式：RS485；外形尺寸：440×300×170(mm)；
3）直流功率表：电压测量范围：DC0-100V；电压测量精度：0.2级；电流测量范围：0-20A；电流测量精度：0.2级；供电电压：AC80-270V、DC90-350V；功耗：≤10VA；
4）单相交流功率表：电流、电压测量精度：0.2级；功率、有功电能测量精度：0.5级；频率：0.05HZ；无功电能：1级；供电电压：AC80-270V、DC90-350V；功耗：≤10VA；
5）屏柜材质与尺寸：板材：热镀锌处理；板材表面烤漆工艺；钢板厚度：2mm；前门采用推拉式，采用透时钢化玻璃设计，带气动缓冲器；后门采用双开门设计，底部装置过滤网；两边侧门可拆卸设计；底座前后活动式设计，方便进出线与柜体搬运；柜体尺寸：800×800×2000(mm)；
分布式发电模拟由模拟风力与模拟光伏单元组成，模拟风力发电单元由永磁风力发电机组、拖动异步电机、发电机支架、电机电缆、风速模拟单元等组成，风力发电机采用永磁水平轴风力发电机，通过异步变频电机进行拖动，可模拟发电机在不同风速状况下的发电情况；太阳能光伏发电单元由单晶太阳能光伏电池组件、太阳能组件支架、太阳能专用电缆、MC4连接器、环境检测传感器等组成。
分布式发电模拟主要技术参数：
1）风力发电机：额定功率：500W；最大功率：550W；额定电压：48V；额定转速：650r/m；发电机类型：三相交流永磁同步发电机；磁钢材料：钕铁硼；发电机外壳材料：压铸铝；调速方式：变频电机拖动；
2）变频拖动电机：额定电压：AC380V；额定频率：50HZ；额定功率：750W；传输比：2.37；允许扭矩：70N.M；
3）风机拖动平台：拖动方式：联轴拖动；拖动平台尺寸：800×300×360(mm)；
4）太阳能光伏模拟器：可模拟太阳能电池板输出特性；可模拟不同光照和温度下I-V曲线；通过填充因子可模拟多种太阳能电池的输出特性；可模拟太阳能电池板被遮罩时的I-V曲线；可测试静态和动态下的MPPT情况；MPPT工作点实时显示于上位机软件上；具有恒功率模式；具有恒内阻模式，对内阻进行设定；具有强大的图形化上位机软件；稳压精度高、纹波电压低；采用16bit高速ADC,快速精确测量；采用ARM、DSP双CPU控制；应用全桥移相软开关技术；动态稳定性用Matlab仿真优化；采用高速DSP进行PID运算,直接输出PWM；快速存储9组数据（电压，电流，功率）；具有过压、过流、过温、短路保护功能；电压、电流、时间设定，数字式按键输入，精确度高；
5）环境检测传感器：温度检测范围：-40℃～85℃；温度检测精度：±0.5℃；湿度检测范围：0-99.9%RH；湿度检测精度：±3%RH；光照度检测范围：0-20K(LUX)；光照度检测精度：1%；风速检测范围：0-30m/s；风速检测精度：±2%；风向检测范围：0-360°；风向检测精度：1%；传感器供电：DC24V；传感器通讯接口：隔离RS485；
