高比例分布式电源接入配电网的实验平台构建

高比例分布式电源接入配电网的实验平台构建

邢作霞;郭立立;陈雷

【摘要】Aiming at the problems such as the wide effect caused by the large-scale connection of the distributed power supply to the distribution network on the network ,the shortcoming of the traditional experimental teaching ,etc ., an experimental platform for a comprehensive and open active distribution network is established ,which mainly includes the AC micro grid system ,the dynamic simulation system of DC micro grid ,the dynamic simulation system of distribution network and the energy management system . The background ,the scheme and the utilization of the experimental platform construction are introduced . This platform provides the experimental support for the study of the issues about the stability caused by the connection of the distributed power supply to the distribution network ,about the energy resourse optimization , etc .,which improves the experimental condition ,promotes the reform of experimental teaching and meets the multi-level needs of undergraduate and graduate students for experimental research , project research , curriculum design ,etc .%针对分布式电源大规模接入到配电网中对配电网造成广泛的影响及传统实验教学的不足等问题,构建了综合性、开放性的主动配电网实验平台,主要包括交流微网系统、直流微网动模系统、配网动模系统和能量管理系统.介绍了实验平台建设的背景、构建方案及实验平台用途.该平台为研究分布式电源接入配电网产生的稳定性及能源优化系列问题提供了实验研究支撑,改善了实验条

件,促进了实验教学的改革,可满足本科生和研究生实验探究、课题研究及课程设计等多层次的需求.

【期刊名称】《实验技术与管理》

【年(卷),期】2017(034)006

【总页数】4页(P90-92,101)

【关键词】主动配电网;平台构建;实验教学;科研平台

【作者】邢作霞;郭立立;陈雷

【作者单位】沈阳工业大学电气工程学院 ,辽宁沈阳 110870;沈阳工业大学电气工程学院 ,辽宁沈阳 110870;沈阳工业大学电气工程学院 ,辽宁沈阳 110870

【正文语种】中文

【中图分类】TM72;G484

大量的分布式电源接入到配电网中时，由于自身的波动性和间歇性，会对配电网的电压和频率产生波动，影响供电可靠性，为此电网不得不隔离分布式电源，以减小对电网的冲击[1-2]。传统的配电网结构不能很好地解决分布式电源的接入问题，因此以微电网作为载体，将分布式电源、储能、负荷等统一起来，形成一个可控的单元接入到配电网中去，协调了配电网和分布式电源间的矛盾[3-5]。但是高比例分布式电源集成到配电网后，仍然会使被动单向供电的配电网产生波动，而主动配电网技术能够对规模化接入分布式电源的配电网实现主动管理，协调各分布式电源之间的控制[6]。

与国外相比，我国主动配电网技术研究起步晚，对一些关键技术还未成熟，建设主动配电网实验平台对展开其技术研究具有现实意义[7]。2015年国家能源局发布了

《关于推进新能源电网示范项目建设的指导意见》，大力推动建设相关实验平台[8]。文献[9]介绍了一些国内高校建设的微网实验平台，包括天津大学、浙江大学

和合肥工业大学等高校建立了微网实验室，用于微网关键技术的探究及实验教学。但是与主动配电网相关的实验平台还不是很多，通过建设主动配电网实验平台，有助于关键技术的研究。

现今，大部分学校的实验教学课程较为死板，不能激发学生创新思想，实验设备功能单一，且不可开发；实验教学流程模式化，即测量数据、记录数据、书写实验报告，不能提高学生的实践能力，对专业学习起不到太多积极作用。从研究生的层面来看，大部分研究生都采用呆板式的研究方式，单纯地阅读文献，利用仿真软件进行论证，缺乏实验论证，不能做到理论与实践的相结合。

为满足实验教学改革的要求，顺应实践性实验平台建设这一趋势，构建了本硕共享、开放式、综合性的主动配电网、微电网实验平台，总体结构见图1。基于此平台，可开设微电网、主动配电网相关理论课程与探索性实验课程，学生自主学习，自主探究实验，同时也为研究生进行科学实验提供了优良的条件，培养学生理论联系实际的能力[10-11]。

1.1 交流微网系统

交流微网系统中包含风机、光伏、储能电池、超级电容等实际发电系统，各发电单元通过变流系统接到电压为400 V的交流母线上，产生的电能可直接用于负荷消耗。系统中的负荷分为一般负荷、重要负荷、可调负荷。当系统处于离网模式下，无法承载所有负荷时，可切除可调负荷和一般负荷，保证重要负荷可靠供电。线路阻抗模拟器可模拟不同长度线路的阻抗。

交流微网系统有离网和并网两种运行方式，可以接入配电网，使其处于并网模式，也可以与直流微网构成混合微电网系统，使其处于离网模式。系统依靠实际储能装置能够实现离网、并网及无缝切换运行，提高了微网运行的可靠性，为研究分布式