一、項(xiàng)目概況
1.1 項(xiàng)目背景
為開(kāi)展新能源及智能微電網(wǎng)的科研與教學(xué)，同時(shí)貫徹落實(shí)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，加強(qiáng)學(xué)生技能素質(zhì)培養(yǎng)，我司籌劃與某大學(xué)合作建設(shè)一套小型分布式光伏發(fā)電教學(xué)系統(tǒng)，儲(chǔ)能單元以磷酸鐵鋰電池為主，一方面可作為學(xué)生教學(xué)實(shí)踐的平臺(tái)，另一方面為校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室負(fù)荷進(jìn)行供電，盡量減少對(duì)市電的依賴，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的，同時(shí)具有示范意義。
本方案建設(shè)的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)集成光伏、風(fēng)力、儲(chǔ)能等部分，建設(shè)一個(gè)中小型的風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)。
該分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)利用校內(nèi)的建筑屋頂建設(shè)光伏系統(tǒng)，為教學(xué)樓內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室負(fù)荷供電，白天負(fù)荷較小時(shí)光伏組件所產(chǎn)生電能優(yōu)先對(duì)儲(chǔ)能電池補(bǔ)充能量而多余電能饋入電網(wǎng)；晚上則優(yōu)先使用儲(chǔ)能電池對(duì)負(fù)荷供電，若儲(chǔ)能電池能量使用完畢、系統(tǒng)自動(dòng)切換至電網(wǎng)取電繼續(xù)保證設(shè)備供電，并對(duì)儲(chǔ)能電池充電。
該校當(dāng)?shù)厝照召Y源屬于三類和四類地區(qū)全年日照時(shí)數(shù)約為2200-3000小時(shí)，日照峰值時(shí)間3-3.5h，考慮系統(tǒng)容量，光伏組件容量設(shè)計(jì)為：5kWp,儲(chǔ)能系統(tǒng)容量為：30kWh，儲(chǔ)能電池采用單個(gè)模塊容量為2.4KWh的磷酸鐵鋰電池模塊，共13組總?cè)萘繛?1.2KWh。
1.2 項(xiàng)目意義
實(shí)驗(yàn)室定位于為可再生能源及微電網(wǎng)進(jìn)行仿真、試驗(yàn)、測(cè)試平臺(tái)。是課程設(shè)計(jì)和集成創(chuàng)新的研究平臺(tái)，是高水平人才隊(duì)伍的培養(yǎng)平臺(tái)。本項(xiàng)目的總體目標(biāo)是構(gòu)建一個(gè)結(jié)構(gòu)靈活的包含多種分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)。完成建設(shè)后主要實(shí)現(xiàn)目的如下：
?  為教學(xué)提供實(shí)踐應(yīng)用平臺(tái)；
?  為學(xué)校實(shí)驗(yàn)室負(fù)載供電，節(jié)省電費(fèi)支出；
?  鼓勵(lì)低碳技術(shù)的應(yīng)用，節(jié)能減排，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，在校內(nèi)啟到示范效應(yīng)；
?  利用該平臺(tái)開(kāi)展基礎(chǔ)性的分布式能源研究工作：包括分布式能源的運(yùn)行、控制、保護(hù)以及開(kāi)發(fā)新型電力電子裝置研究等；
?  利用該平臺(tái)開(kāi)展基礎(chǔ)性的微電網(wǎng)研究工作：包括微電網(wǎng)的監(jiān)控、能源利用和優(yōu)化、運(yùn)行特性及運(yùn)行方式研究、控制策略、保護(hù)和接地方案、數(shù)據(jù)通訊協(xié)議及架構(gòu)；
?  利用該平臺(tái)開(kāi)展分布式能源和微電網(wǎng)控制器、保護(hù)和自動(dòng)裝置的檢測(cè)和認(rèn)證工作；
?  利用該平臺(tái)開(kāi)展培訓(xùn)、教育的工作。
1.3 微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)
微電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)建立光伏/風(fēng)力并網(wǎng)發(fā)電應(yīng)用系統(tǒng)，然后配置一套微電網(wǎng)中央控制器和能量管理單元，組建交直流混合微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。
擬購(gòu)置的設(shè)備及系統(tǒng)包括具體建設(shè)1套5kw直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，1套5kw模擬光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，1套15kwRLC交流負(fù)載系統(tǒng)，1套7kw充電樁系統(tǒng)，2套模塊式電力電子開(kāi)發(fā)平臺(tái)系統(tǒng)，1個(gè)30kw鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)， 1個(gè)5kw超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)；1個(gè)10kwRLC回饋式電子負(fù)載系統(tǒng)；1臺(tái)50kw微網(wǎng)儲(chǔ)能雙向變流控制器，1個(gè)100kw STS快速開(kāi)關(guān)柜，1個(gè)微網(wǎng)能量能量管理系統(tǒng)；1 套氣象管理站。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，微電網(wǎng)拓?fù)湎到y(tǒng)如圖所示。

系統(tǒng)如圖所示，通過(guò)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)S0與低壓380V市電相連，可通過(guò)快速開(kāi)關(guān)切換為并網(wǎng)和離網(wǎng)模式，切換時(shí)間<10ms，滿足重要負(fù)載不掉電重啟的情況。配置一套監(jiān)控系統(tǒng)，滿足運(yùn)行、監(jiān)控，發(fā)電、并/離網(wǎng)操作控制等實(shí)訓(xùn)教學(xué)。監(jiān)控系統(tǒng)接入光伏逆變器、風(fēng)機(jī)控制逆變器、雙向電能表的電壓、電流、有功、無(wú)功功率以及雙向電度。還可以對(duì)光伏逆變器、風(fēng)機(jī)進(jìn)行啟停操作。本方案配置30kWh鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、5kWh超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)及其50kW三相微網(wǎng)儲(chǔ)能雙向變流控制器，正常情況下，儲(chǔ)能變流器工作在并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)外部電網(wǎng)斷電時(shí)，快速開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，儲(chǔ)能變流器工作在離網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，作為系統(tǒng)主電源建立電壓頻率，不影響對(duì)電源要求高的電子負(fù)載供電，不影響各種并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)縫切換。
系統(tǒng)配置能量管理單元，完成并網(wǎng)的分布式電源平滑接入，功率分配，并離網(wǎng)不停電切換等微電網(wǎng)高級(jí)應(yīng)用功能。
二、儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)
儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏發(fā)電子單元、風(fēng)力發(fā)電子單、儲(chǔ)能子單元、電網(wǎng)接入裝置和能量管理系統(tǒng)四大部分構(gòu)成，系統(tǒng)主要設(shè)備包括：
2.1 儲(chǔ)能電池
系統(tǒng)采用磷酸鐵鋰電池總?cè)萘浚?1.2KWh磷酸鐵鋰電池組、分13個(gè)單元，每個(gè)單元模組電壓為48V容量為2.4KWh。

電池介紹
磷酸鐵鋰電池，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池，磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，難以分解，即便在高溫或過(guò)充時(shí)也不會(huì)像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強(qiáng)氧化性物質(zhì)，因此擁有良好的安全性。
1．安全性領(lǐng)先
材料/電芯級(jí)6重安全裝置，開(kāi)關(guān)盒系統(tǒng)級(jí)雙重保護(hù)回路，確保系統(tǒng)安全性；從電芯到系統(tǒng)具有全球級(jí)安全性權(quán)威認(rèn)證：UL1642、UN38.3、UL1973、VDE、JET。

內(nèi)置可靠的安全閥，當(dāng)過(guò)充電或溫度急劇上升時(shí)，伴隨者副反應(yīng)發(fā)生，單體內(nèi)壓增加到一定值，安全閥自動(dòng)開(kāi)啟泄氣，防止電池鼓脹或爆炸 ；
隔膜采用耐高溫陶瓷涂布技術(shù)，防止由枝晶或電池遭沖擊時(shí)造成的內(nèi)部短路，高溫時(shí)切斷鋰離子傳輸通道。
內(nèi)置正極保險(xiǎn)絲（即正極通過(guò)熔絲與外殼相連），當(dāng)電池短路或過(guò)充電等意外時(shí)，內(nèi)置正極保險(xiǎn)絲熔斷，起保護(hù)作用；
負(fù)極具有過(guò)充電的保護(hù)裝置OSD，過(guò)充電等濫用情況下，單體內(nèi)部氣壓上升，誘發(fā)OSD變形，充電電流迂回至殼體回路，促使正極保險(xiǎn)絲熔斷，切斷充電回路；
正極性鋁質(zhì)方形外殼，具有良好的導(dǎo)熱散熱性能，又能阻止表面腐蝕，在長(zhǎng)期使用時(shí)避免電解質(zhì)的泄漏；
殼體內(nèi)置放針刺保護(hù)層（NSD），當(dāng)外殼被尖銳硬物刺穿時(shí)，NSD層提前與殼體形成回路，降低電芯短路風(fēng)險(xiǎn)。
回路斷路器可避免電池組因外部短路造成的損害。
2．優(yōu)異的電化學(xué)性能
循環(huán)壽命長(zhǎng)、耐受性強(qiáng)，良好的高低溫性能；
圓形電芯設(shè)計(jì)，極高的電解液量和電解液保持率（相比較軟包電池），確保單體電芯在25℃下，@0.5C1C、DOD100%、 EOL80%循環(huán)次數(shù)高于4000次，同款產(chǎn)品已大批量應(yīng)用在電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域，其性能也獲得多家車(chē)企的驗(yàn)證，該產(chǎn)品儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用，建議放電倍率在0.5C以下，預(yù)期其循環(huán)壽命遠(yuǎn)高于6000次。

3．剩余容量無(wú)瞬間跌落特性
EOL低于50%，放電性能仍能預(yù)測(cè)；
圓形電芯設(shè)計(jì)極高的電解液保持率，電池生命周期內(nèi)不存在電解液的干涸（與軟包電池相比），即使容量衰減到50%，剩余容量不會(huì)出現(xiàn)“瞬間跌落”現(xiàn)象。意味著更長(zhǎng)的資產(chǎn)利用率和更高的投資回報(bào)率。

4．系統(tǒng)適用性強(qiáng)
圓形鋁殼電芯、標(biāo)準(zhǔn)化模組、通用型機(jī)架設(shè)計(jì)，便于規(guī)?；a(chǎn)組裝，靈活的系統(tǒng)組合，可滿足各種定制化需要；
寬廣的系統(tǒng)電壓范圍，通過(guò)不同的串聯(lián)組合可提供不同電壓等級(jí)的電池系統(tǒng)。
寬廣的系統(tǒng)容量范圍，通用型機(jī)架式并聯(lián)組合可提供容量多樣式電池系統(tǒng)。可以有幾十千瓦到幾兆的范圍供選擇。
5．系統(tǒng)易于安裝、維護(hù)
系統(tǒng)部件模塊化設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架安裝，全部接線端子前端設(shè)計(jì)，易于安裝維護(hù)。
4.2.2磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)參數(shù)

 
（2） BMS管理系統(tǒng)
BMS系統(tǒng)用以采集各單元模組的電池電壓、電流、溫度、等信息，通過(guò)485總線傳輸給系統(tǒng)主機(jī)使用模塊化結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展性強(qiáng)，可靈活應(yīng)對(duì)不同電池組串電壓需求及電池系統(tǒng)單元容量需求。同時(shí)，系統(tǒng)需要針對(duì)每個(gè)電池組串配置了BCMS（電池組串管理系統(tǒng)），能夠完成單個(gè)電池組串的接入和退出電池系統(tǒng)運(yùn)行，該系統(tǒng)需具備國(guó)內(nèi)外行業(yè)領(lǐng)先的高精需采用高水平的 SOC及 SOH核心算法，可有效的解決因電池一致性差異產(chǎn)生的電池成組短板效應(yīng)，顯著提高電池堆工作效率，延長(zhǎng)電池系統(tǒng)單元循環(huán)使用壽命。
BMS系統(tǒng)需要具有高速通信接口與外圍設(shè)備互聯(lián)，包括以太網(wǎng)或RS485，充分滿足電網(wǎng)對(duì)于系統(tǒng)可靠性及高速通訊的要求。需要配備至少3組硬節(jié)點(diǎn)，完成與PCS之間的聯(lián)系。
本系統(tǒng)主要功能：
1）電池單體及電池組的溫度、電壓監(jiān)測(cè)、電池組SOC計(jì)算。
2）電流、電壓、溫度、異常報(bào)警信息本地顯示及上報(bào)功能
3）電池系統(tǒng)保護(hù)功能
4）自診斷功能
5）均衡功能
6）運(yùn)行參數(shù)設(shè)定功能
7）本地運(yùn)行狀態(tài)顯示功能
8）事件及歷史數(shù)據(jù)記錄功能
9）電池組串接入/退出運(yùn)行功能
10）電池系統(tǒng)容量標(biāo)定及SOC 標(biāo)定
11）在有效管理儲(chǔ)能電池的同時(shí)，若出現(xiàn)故障、將故障信息及時(shí)反饋至主機(jī)并切斷輸出。
  
2.2雙向儲(chǔ)能變流器
風(fēng)電與光伏等分布式發(fā)電技術(shù)迅速發(fā)展，已成為傳統(tǒng)發(fā)電方式的有益補(bǔ)充。然而，分布式電源多而小的特征與新能源發(fā)電出力的間歇性和波動(dòng)性給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)挑戰(zhàn)。由于這些能源所固有的不平穩(wěn)性和功率波動(dòng)的難以預(yù)測(cè)性，在這種可再生能源發(fā)電所占比例較大的電力系統(tǒng)中，如何保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行是智能電網(wǎng)運(yùn)行中必須解決的問(wèn)題。一種新的分布式能源組織形式被提出來(lái)，它將風(fēng)、光、儲(chǔ)能等結(jié)合，形成了在時(shí)間上的互補(bǔ)性使得風(fēng)光儲(chǔ)互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在資源分布上具有很好的匹配性，獲得比較穩(wěn)定的總輸出，提高發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性?？梢岳脙?chǔ)能平抑風(fēng)光的波動(dòng)，同時(shí)風(fēng)光的多余電能又可以用儲(chǔ)能進(jìn)行存儲(chǔ)。
?  風(fēng)光儲(chǔ)構(gòu)成的微網(wǎng)系統(tǒng)還具備聯(lián)網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行與孤網(wǎng)運(yùn)行能力。
?  儲(chǔ)能系統(tǒng)配置10kWh鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、5kWh超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)
儲(chǔ)能雙向變流器必須具有P/Q和V/F兩種工作模式，處于P/Q工作模式時(shí)，能根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)指令控制有功功率及無(wú)功功率輸出，具備四象限滿容量運(yùn)行的能力。處于V/F工作模式時(shí)，設(shè)備電壓頻率應(yīng)滿足相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。儲(chǔ)能雙向變流器接受監(jiān)控系統(tǒng)的控制，滿足并網(wǎng)與離網(wǎng)模式之間不停電切換。儲(chǔ)能雙向變流器應(yīng)具備至少1路獨(dú)立的RS485接口與BMS和CMS通信。儲(chǔ)能雙向變流器并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行于PQ控制模式，滿足以下功能要求：
有功/無(wú)功功率控制功能。儲(chǔ)能雙向變流器應(yīng)能接受監(jiān)控系統(tǒng)的充放電功率指令，按照指定有功功率指令，給儲(chǔ)能電池充放電；儲(chǔ)能雙向變流器能接收監(jiān)控系統(tǒng)的無(wú)功功率調(diào)度指令。
設(shè)備的充放電策略應(yīng)充分考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電特性，儲(chǔ)能雙向變流器能按照下述流程自動(dòng)進(jìn)行：恒功率充電——電池最高單體電壓達(dá)到規(guī)定電壓值——恒壓充電（自動(dòng)轉(zhuǎn)換）——充電電流低于設(shè)定閥值——設(shè)備待機(jī)

儲(chǔ)能雙向變流器離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行于VF控制模式，為微網(wǎng)提供穩(wěn)定的頻率電壓支撐，當(dāng)有接收到電池BMS的待機(jī)或停機(jī)信號(hào)時(shí)，對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能雙向變流器設(shè)備應(yīng)停止放電，并轉(zhuǎn)入待機(jī)或停機(jī)狀態(tài)。
內(nèi)置并、離網(wǎng)自動(dòng)切換裝置，保證電網(wǎng)故障時(shí)的電力供應(yīng)，最大化發(fā)揮自發(fā)自用率，內(nèi)置雙向DC-DC模塊可在并網(wǎng)運(yùn)行的同時(shí)對(duì)儲(chǔ)能電池電能補(bǔ)充。

    儲(chǔ)能逆變器能夠?qū)π铍姵剡M(jìn)行充電和放電。充電功率和放電功率可由操作者選擇。充放電指令的各種模式由上位機(jī)修改。
 
(1)   充電模式包括恒流充電、恒壓充電、恒功率充電（DC） 、恒功率充電（AC）等。
(2)   放電模式包括恒流放電、恒壓放電、恒功率放電（DC） 、恒功率放電（AC）等。
無(wú)功功率控制
(3)   儲(chǔ)能逆變器能夠?qū)β室驍?shù)和無(wú)功比例進(jìn)行控制。功率因數(shù)和無(wú)功比例的控制應(yīng)該通過(guò)注入無(wú)功功率來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(4)   功率因數(shù)設(shè)置的范圍為0.9（超前）--0.9（滯后） ，無(wú)功比例設(shè)置最大為額定功率的30%。 
(5)   逆變器在執(zhí)行充電和放電功能時(shí)都能夠?qū)崿F(xiàn)該功能。由上位機(jī)和觸摸屏進(jìn)行無(wú)功功率設(shè)置。
離網(wǎng)系統(tǒng)獨(dú)立逆變控制
儲(chǔ)能逆變器在離網(wǎng)系統(tǒng)中具有獨(dú)立逆變功能，能夠穩(wěn)定輸出電壓和頻率，為各種負(fù)載供電。獨(dú)立逆變包括主動(dòng)模式和被動(dòng)模式。
主動(dòng)模式：
儲(chǔ)能逆變器在獨(dú)立逆變運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，發(fā)生可恢復(fù)的故障后逆變器故障停機(jī)，當(dāng)故障恢復(fù)后無(wú)需進(jìn)行人為操作，逆變器能自動(dòng)啟動(dòng)獨(dú)立逆變，恢復(fù)原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)。
被動(dòng)模式：
逆變器在獨(dú)立逆變運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，發(fā)生故障后逆變器故障停機(jī)，當(dāng)故障恢復(fù)后需要人為重新設(shè)置啟動(dòng)指令，逆變器才能啟動(dòng)獨(dú)立逆變。
工作狀態(tài)
該儲(chǔ)能逆變器有“初始停機(jī)”、“停機(jī)”、“待機(jī)”、“運(yùn)行”、“緊急停機(jī)”、“故障”等幾種狀態(tài)。
初始停機(jī)
初始停機(jī)模式是指閉合逆變器的蓄電池端斷路器，通過(guò)蓄電池對(duì)控制電路供電，并檢測(cè)蓄電池電壓是否滿足正常工作電壓。
此模式下系統(tǒng)進(jìn)行自檢，當(dāng)自檢通過(guò)后逆變器從初始停機(jī)模式轉(zhuǎn)入停機(jī)模式。
停機(jī)
逆變器在沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何指令操作或調(diào)度時(shí)，系統(tǒng)處于停機(jī)狀態(tài)。
在停機(jī)模式下逆變器接受觸摸屏及上位機(jī)的指令操作和調(diào)度，當(dāng)滿足運(yùn)行的工作條件時(shí)逆變器從停機(jī)轉(zhuǎn)入運(yùn)行模式。
在運(yùn)行后，如果接收到停機(jī)指令后，逆變器從運(yùn)行轉(zhuǎn)為停機(jī)狀態(tài)。
待機(jī)
在停機(jī)或運(yùn)行模式下，逆變器接受觸摸屏及上位機(jī)的待機(jī)指令操作和調(diào)度，可以轉(zhuǎn)為待機(jī)狀態(tài)。待機(jī)狀態(tài)時(shí)逆變器交流和直流主接觸器閉合，系統(tǒng)處于熱備用狀態(tài)，當(dāng)觸摸屏或上位機(jī)進(jìn)行指令操作和調(diào)度時(shí)，逆變器可以快速的進(jìn)入相應(yīng)的狀態(tài)。
運(yùn)行
運(yùn)行模式包括并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式，并網(wǎng)模式分為充電、放電。離網(wǎng)模式包括主動(dòng)離網(wǎng)和被動(dòng)離網(wǎng)。
在并網(wǎng)模式下，逆變器能夠進(jìn)行電能質(zhì)量調(diào)節(jié)以及無(wú)功功率控制。在離網(wǎng)模式下，逆變器能向負(fù)載提供穩(wěn)定的電壓和頻率輸出。
故障
當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，逆變器會(huì)停止工作，將交直流側(cè)的接觸器立即斷開(kāi)使機(jī)器的主電路與電池、電網(wǎng)或負(fù)載脫離。
系統(tǒng)此時(shí)持續(xù)監(jiān)測(cè)故障是否消除，如果故障未消除，則保持故障狀態(tài)；如果故障消除，默認(rèn)30秒以后進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)，重新接受指令及調(diào)度。
緊急停機(jī)
“緊急停機(jī)”模式是指在故障或危急時(shí)，按下緊急停機(jī)按鈕來(lái)使儲(chǔ)能逆變器停止運(yùn)行。
需要再次開(kāi)機(jī)時(shí)，緊急停機(jī)按鈕必須松開(kāi)鎖緊狀態(tài)，才能重新啟動(dòng)儲(chǔ)能逆變器。
關(guān)機(jī)
若儲(chǔ)能逆變器處于正常的“運(yùn)行”模式，用戶需要使機(jī)器停止運(yùn)行進(jìn)行日常的維護(hù)或檢修操作，便可通過(guò)上位機(jī)發(fā)出停機(jī)指令來(lái)使儲(chǔ)能逆變器停止工作。并斷開(kāi)交直流側(cè)的接觸器和斷路器，確保內(nèi)部已完全斷電。
狀態(tài)切換
當(dāng)逆變器開(kāi)機(jī)進(jìn)入初始停機(jī)時(shí)，控制系統(tǒng)將完成自檢，以驗(yàn)證控制和傳感器系統(tǒng)的完整性。
監(jiān)控和保護(hù)功能正常啟動(dòng)，逆變器進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。停機(jī)狀態(tài)時(shí)，儲(chǔ)能逆變器封鎖IGBT脈沖，斷開(kāi)交直流接觸器。待機(jī)狀態(tài)時(shí)，儲(chǔ)能逆變器封鎖IGBT脈沖，但閉合交直流接觸器，逆變器處于熱備用狀態(tài)。
儲(chǔ)能逆變器可以在不同模式中轉(zhuǎn)換，需要滿足的轉(zhuǎn)換條件如圖5-1所示。

工作模式轉(zhuǎn)換圖

有STS 模塊的 PWS1-50K雙向儲(chǔ)能變流器拓?fù)鋱D
模式介紹
儲(chǔ)能逆變器運(yùn)行模式可分為并網(wǎng)模式與離網(wǎng)模式。
并網(wǎng)模式
在并網(wǎng)模式下，逆變器可實(shí)現(xiàn)充電和放電功能。
?  充電包括恒流充電、恒壓充電、恒功率充電（DC） 、恒功率充電（AC）等。
?  放電包括恒流放電、限壓放電、恒功率放電（DC） 、恒功率放電（AC）等。
另外，在并網(wǎng)模式下，還具有功率因數(shù)和無(wú)功調(diào)節(jié)、低電壓穿越、主動(dòng)孤島等功能，用戶可
以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。
離網(wǎng)模式
該模式可通過(guò)上位機(jī)或逆變器的觸摸屏來(lái)設(shè)定。當(dāng)逆變器設(shè)定為此模式時(shí)，逆變器向負(fù)載提
供壓恒頻的交流電源。
離網(wǎng)模式包括主動(dòng)模式和被動(dòng)模式
主動(dòng)模式：
逆變器在獨(dú)立逆變運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，發(fā)生可恢復(fù)的故障后逆變器故障停機(jī)，當(dāng)故障恢復(fù)后無(wú)需進(jìn)行人為操作，逆變器能自動(dòng)啟動(dòng)獨(dú)立逆變，恢復(fù)原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)。
被動(dòng)模式：
是指逆變器在獨(dú)立逆變運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，發(fā)生故障后逆變器故障停機(jī)，當(dāng)故障恢復(fù)后需要人為重新設(shè)定啟動(dòng)指令，逆變器才能啟動(dòng)獨(dú)立逆變。
模式轉(zhuǎn)換
儲(chǔ)能逆變器在并網(wǎng)模式下，充電和放電功能狀態(tài)之間的切換可直接進(jìn)行，不需要進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
儲(chǔ)能逆變器必須是在沒(méi)有電網(wǎng)的情況下，獨(dú)立逆變才可以運(yùn)行。
逆變器功能
低電壓穿越
《電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》中規(guī)定：大中型電站應(yīng)具備一定的低電壓穿越（Low Voltage Ride Through，縮寫(xiě)為L(zhǎng)VRT）能力。
具體的低電壓穿越要求為：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生不同類型故障或擾動(dòng)引起電站并網(wǎng)點(diǎn)的電壓跌落時(shí)，在一定的電壓跌落范圍和時(shí)間間隔內(nèi)，電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行。此外，還應(yīng)滿足下述要求。
有功功率恢復(fù)
對(duì)電力系統(tǒng)故障期間沒(méi)有脫網(wǎng)的發(fā)電站，其有功功率在故障清除后應(yīng)快速恢復(fù)，自故障清除時(shí)刻開(kāi)始，以至少30％額定功率/秒的功率變化率恢復(fù)至故障前的值。
動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐能力
在低電壓穿越過(guò)程中電站還應(yīng)根據(jù)需要向電力系統(tǒng)注入無(wú)功電流。 對(duì)于通過(guò)220kV （或330kV）發(fā)電匯集系統(tǒng)升壓至 500kV（或 750kV）電壓等級(jí)接入電網(wǎng)的發(fā)電站群中的發(fā)電站，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障引起電壓跌落時(shí)，發(fā)電站應(yīng)能向電網(wǎng)注入符合要求的動(dòng)態(tài)無(wú)功電流。
零電壓穿越能力：
當(dāng)發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌至0時(shí)，發(fā)電站應(yīng)能不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行0.15s。

大中型電站的低電壓耐受能力要求
溫度降額功能
當(dāng)環(huán)境溫度低于50℃時(shí)，逆變器可長(zhǎng)期運(yùn)行于1.1倍過(guò)載工況；當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到55℃時(shí)，逆變器仍可保證額定功率輸出；當(dāng)環(huán)境溫度高于65℃，逆變器進(jìn)入保護(hù)模式。

逆變器溫度降額功能
 

 
保護(hù)功能
儲(chǔ)能逆變器具有完善的保護(hù)功能，當(dāng)輸入電壓或者電網(wǎng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，均可以有效動(dòng)作，保護(hù)儲(chǔ)能逆變器的安全運(yùn)行，直到異常情況消失后，再繼續(xù)并網(wǎng)發(fā)電。保護(hù)項(xiàng)包含：
?    直流過(guò)/欠壓保護(hù)
當(dāng)儲(chǔ)能電池的直流電壓超出允許電壓范圍時(shí)，儲(chǔ)能逆變器會(huì)停止工作，同時(shí)發(fā)出警示信號(hào)，并且在觸摸屏上顯示故障類型。
儲(chǔ)能逆變器能夠迅速檢測(cè)到異常電壓并做出反應(yīng)。
?    電網(wǎng)過(guò)/欠壓保護(hù)
當(dāng)儲(chǔ)能逆變器檢測(cè)到電網(wǎng)電壓超出允許電壓范圍時(shí)，儲(chǔ)能逆變器會(huì)停止工作，同時(shí)發(fā)出警示信號(hào)，并且在觸摸屏上顯示故障類型。
儲(chǔ)能逆變器能夠迅速檢測(cè)到異常電壓并做出反應(yīng)。
?    電網(wǎng)過(guò)/欠頻保護(hù)
當(dāng)儲(chǔ)能逆變器檢測(cè)到電網(wǎng)頻率波動(dòng)超出允許范圍時(shí)，儲(chǔ)能逆變器會(huì)停止工作，同時(shí)發(fā)出警示信號(hào)。并且在觸摸屏上顯示出故障類型。
儲(chǔ)能逆變器能夠迅速檢測(cè)到異常頻率并做出反應(yīng)。
?    孤島保護(hù)
當(dāng)儲(chǔ)能逆變器檢測(cè)到電網(wǎng)電壓為0或電網(wǎng)頻率超出允許范圍時(shí)，儲(chǔ)能逆變器會(huì)停止工作，同時(shí)發(fā)出警示信號(hào)，并且在觸摸屏上顯示故障類型。
儲(chǔ)能逆變器能夠迅速檢測(cè)到異常電壓并做出反應(yīng)。
當(dāng)儲(chǔ)能逆變器處于防孤島效應(yīng)保護(hù)的狀態(tài)時(shí)，儲(chǔ)能逆變器內(nèi)部的高電壓仍然存在，若進(jìn)行檢修和維護(hù)操作，務(wù)必進(jìn)行關(guān)斷空開(kāi)，放電處理。確認(rèn)安全后方可操作。
?    交流過(guò)流保護(hù)
當(dāng)儲(chǔ)能電池的功率超過(guò)儲(chǔ)能逆變器允許的最大直流功率時(shí)，儲(chǔ)能逆變器將會(huì)限流工作在允許的最大交流功率處，當(dāng)檢測(cè)到交流電流大于1.2倍額定電流時(shí)，儲(chǔ)能逆變器會(huì)停止工作?；謴?fù)正常后，儲(chǔ)能逆變器應(yīng)能正常工作。
?    交流漏電流保護(hù)
儲(chǔ)能逆變器具有接地保護(hù)功能，接地線纜安置了漏電流傳感器，當(dāng)檢測(cè)到漏電流超過(guò)2A時(shí)，機(jī)器立即停機(jī)。當(dāng)電流小于1.5A時(shí)，保護(hù)可消除。并通過(guò)觸摸屏顯示出故障。
?    模塊過(guò)溫保護(hù)
儲(chǔ)能逆變器的IGBT  模塊使用了高精度的溫度傳感器，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)模塊溫度，當(dāng)溫度出現(xiàn)過(guò)高情況時(shí)，DSP  將發(fā)出指令，使儲(chǔ)能逆變器停止運(yùn)行，以保護(hù)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
?    環(huán)境過(guò)溫保護(hù)
儲(chǔ)能逆變器內(nèi)部使用了高精度溫度傳感器，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)器內(nèi)部的溫度，當(dāng)溫度出現(xiàn)過(guò)高情況時(shí)，DSP  將發(fā)出指令，使儲(chǔ)能逆變器停止運(yùn)行或者降額輸出，以保護(hù)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
?    直流過(guò)流保護(hù)
當(dāng)儲(chǔ)能逆變器檢測(cè)到直流電流大于1.2倍額定電流時(shí)，儲(chǔ)能逆變器會(huì)停止工作，同時(shí)發(fā)出警示信號(hào)，并且在液晶上顯示故障類型。恢復(fù)正常后，儲(chǔ)能逆變器應(yīng)能正常工作。
?    相位異常
當(dāng)儲(chǔ)能逆變器在初始停機(jī)、停機(jī)、故障狀態(tài)下進(jìn)行自檢時(shí)發(fā)現(xiàn)所接電網(wǎng)三相電壓相位有錯(cuò)時(shí)，儲(chǔ)能逆變器會(huì)發(fā)出警示信號(hào)，并且在液晶上顯示故障類型?；謴?fù)正常后，儲(chǔ)能逆變器應(yīng)重新上電自檢通過(guò)才能正常工作。
?    交流電壓不平衡
當(dāng)儲(chǔ)能逆變器檢測(cè)到三相交流電壓之差超出允許范圍時(shí)，儲(chǔ)能逆變器會(huì)停止工作，同時(shí)發(fā)出警示信號(hào)，并且在液晶上顯示故障類型。
儲(chǔ)能逆變器能夠迅速檢測(cè)到異常電壓并做出反應(yīng)。
?    變壓器過(guò)溫
儲(chǔ)能逆變器的變壓器使用了高精度的溫度傳感器，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)模塊溫度，當(dāng)溫度出現(xiàn)過(guò)高情況時(shí)，DSP  將發(fā)出指令，使儲(chǔ)能逆變器停止運(yùn)行，以保護(hù)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
?    模塊故障
儲(chǔ)能逆變器的IGBT模塊具有自保護(hù)功能，當(dāng)模塊自身檢測(cè)到模塊有過(guò)流現(xiàn)象時(shí)能快速的給DSP  發(fā)送故障信息，DSP  將發(fā)出指令，使儲(chǔ)能逆變器停止運(yùn)行，同時(shí)發(fā)出警示信號(hào)，并且在液晶上顯示故障類型。
?    風(fēng)扇故障
儲(chǔ)能逆變器的風(fēng)扇具有自動(dòng)檢測(cè)功能，當(dāng)檢測(cè)到風(fēng)扇不轉(zhuǎn)時(shí)能快速的給DSP  發(fā)送故障信息，DSP  將發(fā)出指令，使儲(chǔ)能逆變器停止運(yùn)行，同時(shí)發(fā)出警示信號(hào)，并且在液晶上顯示故障類型。
?    交直流主接觸器故障
當(dāng)儲(chǔ)能逆變器運(yùn)行狀態(tài)為待機(jī)、并網(wǎng)或離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，檢測(cè)到交直流主接觸器狀態(tài)為斷開(kāi)時(shí)，儲(chǔ)能逆變器會(huì)停止工作，同時(shí)發(fā)出警示信號(hào)，并且在液晶上顯示故障類型。
?    AD采樣故障
當(dāng)儲(chǔ)能逆變器在自檢時(shí)，檢測(cè)到采樣通道零偏值超出允許范圍時(shí)，儲(chǔ)能逆變器會(huì)發(fā)出警示信號(hào)，并且在液晶上顯示故障類型。
?    極性反接故障
當(dāng)儲(chǔ)能逆變器檢測(cè)到直流電壓為負(fù)值時(shí)，儲(chǔ)能逆變器會(huì)發(fā)出警示信號(hào)，并且在液晶上顯示故障類型。
 
2.3  STS快速開(kāi)關(guān)柜（負(fù)載及配電設(shè)備）

 
產(chǎn)品特征：
l 集成配電柜功能，多種分布式電源接入并網(wǎng)及離網(wǎng)無(wú)縫切換
l 能量調(diào)度管理，滿足能源經(jīng)濟(jì)運(yùn)行自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)人值守
l 具備 15 寸顯示屏，可監(jiān)測(cè)各設(shè)備運(yùn)行情況
產(chǎn)品特點(diǎn)：
l 適配PWS系列機(jī)型適配PWG系列機(jī)型
l 可實(shí)現(xiàn)并離網(wǎng)無(wú)縫切換自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)人值守
系統(tǒng)供電電源：
l 動(dòng)力電源供電3相 380 V AC, 50Hz N, PE；三相五線制；
l 照明系統(tǒng)  220 V, 50 Hz, N, PE；
l 控制電壓 220 V, 50 Hz, N, PE；
l 動(dòng)力系統(tǒng)接口：8組，預(yù)留2組
l 控制系統(tǒng)接口：8組，預(yù)留2組
實(shí)現(xiàn)如下功能：
l 電流保護(hù)；
l 預(yù)留微元接入接口，具有拓展能力。
參數(shù)：

2.4 監(jiān)控及能量管理系統(tǒng)
監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖如下：

微網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通訊拓?fù)鋱D
系統(tǒng)配置一臺(tái)1臺(tái)8口交換機(jī)，BMS、CMS\PCS等RJ45以太網(wǎng)通訊接口設(shè)備通過(guò)交換機(jī)接入監(jiān)控系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)變流器、光伏逆變器等RS485等串口通訊設(shè)備通過(guò)通訊管理及接入系統(tǒng)。
監(jiān)控系統(tǒng)具有如下功能：
1.實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室中光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、氣象、各部分的測(cè)量監(jiān)視功能：
（1）模擬量測(cè)量：對(duì)各支路的電壓、電流、有功、無(wú)功、頻率、相位、功率因數(shù)等進(jìn)行采集和處理，對(duì)和儲(chǔ)能電池有關(guān)模擬量進(jìn)行采集和處理。
（2）狀態(tài)量測(cè)量：接入各支路中開(kāi)關(guān)等位置信息；
（3）電能量測(cè)量：接入數(shù)字式多功能電度表數(shù)據(jù)；
（5）監(jiān)視：對(duì)所采集的電壓、電流、逆變器和電池溫度等進(jìn)行判斷，若有越限，發(fā)出告警信號(hào)；監(jiān)視開(kāi)關(guān)等位置信息；
（6）記錄：模擬量數(shù)據(jù)值、模擬量越限信息、狀態(tài)量變化、故障數(shù)據(jù)、運(yùn)行操作信息（包括操作人、操作對(duì)象、操作時(shí)間、操作結(jié)果）等。
（7）氣象監(jiān)測(cè)：溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、輻照度等監(jiān)測(cè)。
2.5 微電網(wǎng)中央控制器


微電網(wǎng)中央控制器主要實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的高級(jí)應(yīng)用功能。微電網(wǎng)中央控制器可采集微電網(wǎng)關(guān)鍵點(diǎn)的電壓、電流和頻率信息，同時(shí)具備和微電網(wǎng)通訊的能力。
本微電網(wǎng)的中央控制器可實(shí)現(xiàn)如下功能：
（1）平滑分布式電源波動(dòng)功能
風(fēng)光出力具有隨機(jī)性和波動(dòng)性，當(dāng)分布3.12.2式電源出力波動(dòng)時(shí)，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成不利影響。平滑分布式電源波動(dòng)功能通過(guò)微電網(wǎng)中央控制器采集聯(lián)絡(luò)線電流信息，利用儲(chǔ)能的快速出力減少分布式波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響。
（2）并離網(wǎng)模式切換功能
當(dāng)市電故障或電能質(zhì)量異常時(shí)，高級(jí)應(yīng)用可控制儲(chǔ)能系統(tǒng)的并網(wǎng)開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)與大電網(wǎng)的連接，使得儲(chǔ)能系統(tǒng)工作在主電源狀態(tài)，建立系統(tǒng)的電壓、頻率，獨(dú)立帶重要負(fù)載運(yùn)行。當(dāng)市電恢復(fù)正常時(shí)，重新并入電網(wǎng)運(yùn)行。
系統(tǒng)特點(diǎn)：
     1 數(shù)據(jù)采集
中央控制器的測(cè)控模塊，可實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)線、分布式電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷、母線等各回路電氣量及開(kāi)關(guān)位置等信號(hào)量的采集，并將采集數(shù)據(jù)通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)快速傳送到中央控制器的主控單元。
2 控制操作
通過(guò)中央控制器的測(cè)控模塊，可實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)各回路開(kāi)關(guān)及設(shè)備的控制操作，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)節(jié)。
3 分布式電源調(diào)節(jié)
中央控制器可以通過(guò)通信接口實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)的分布式電源進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)需要控制各電源有功、無(wú)功出力。
4 儲(chǔ)能單元調(diào)節(jié)
中央控制器可以通過(guò)通信接口控制儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功率， 從而滿足微電網(wǎng)運(yùn)行方式的需要。
5 微電網(wǎng)運(yùn)行模式實(shí)時(shí)控制
中央控制器的主控單元，可以根據(jù)調(diào)度指令、系統(tǒng)自動(dòng)、手動(dòng)進(jìn)行微電網(wǎng)運(yùn)行模式的控制。中央控制器內(nèi)置微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行、孤網(wǎng)運(yùn)行、并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)、孤網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)、全網(wǎng)停電等多種控制模式。根據(jù)不同的運(yùn)行工況和控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的實(shí)時(shí)控制，保證微電網(wǎng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
6 通信功能
中央控制器可以與微電網(wǎng)系統(tǒng)的各個(gè)智能控制單元進(jìn)行通信， 通過(guò)通信實(shí)現(xiàn)對(duì)各控制單元的控制和調(diào)節(jié)。
同時(shí)中央控制器還可以通過(guò)通信接口與微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信， 接受監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度。
7 高速采集
中央控制器配置高速全電量采集模塊，并能夠高速傳輸，滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求。
8 實(shí)時(shí)模式控制
通過(guò)高速采集，快速控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)與控制。
9新型高速實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)
中央控制器采用新型高速實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的高速傳輸，從而滿足對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制的要求。
10專業(yè)的邏輯控制軟件包
中央控制器配置專業(yè)的邏輯控制軟件包， 實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)模式控制、電源與負(fù)荷的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。
2.6 交流配電柜

系統(tǒng)供電電源：
?  動(dòng)力電源供電3相 380 V AC, 50Hz N, PE；三相五線制；
?  照明系統(tǒng)  220 V, 50 Hz, N, PE；
?  控制電壓 220 V, 50 Hz, N, PE；
?  動(dòng)力系統(tǒng)接口：8組，預(yù)留2組
?  控制系統(tǒng)接口：8組，預(yù)留2組
?  實(shí)現(xiàn)如下功能：
?  電流保護(hù)；
?  預(yù)留微元接入接口，具有拓展能力。
智能儀表系統(tǒng)
(一) 交流雙向電能表
?  液晶顯示，7位數(shù)字；
?  輸入電流：>63A
?  互感器變比可通過(guò)軟件設(shè)置；
?  1路電能脈沖，分別對(duì)應(yīng)有功、無(wú)功電能；
?  RS485通信接口，開(kāi)放式Modbus-RTU通信協(xié)議；與工控機(jī)通信，實(shí)13現(xiàn)數(shù)據(jù)分析
參 數(shù)
?  輸入接線:三相
?  電壓：380V
?  額定值:0.9～1.1Un；最大值:0.7～1.2Un
?  功耗 ≤5VA/line
?  電 流：63A
?  啟動(dòng)電流：20mA
?  功耗：≤4VA/line
?  頻 率：50/60Hz
?  精 度：0.5s
?  溫 漂：<200ppm
?  通信：2 線制RS485(Modbus-RTU 協(xié)議)
?  電能脈沖：1路光耦脈沖輸出
?  VCC<48V,Iz<50mA
?  脈沖常數(shù):400～6400imp/kWh(/kvarh)
?  脈寬:80ms±20ms
?  安 裝：標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌安裝
?  標(biāo) 準(zhǔn)：EN61036；EN50022
?  耐 壓：輸入、輸出、電源間4kVAC/分
?  輸入、輸出與表殼間>50兆歐
(二)智能數(shù)字儀表
直流電壓表：
①具有通信接口、具有手動(dòng)自動(dòng)量程、工業(yè)級(jí)柜裝48mm×96mm；
②精度：0.5級(jí)；
③1000V檔位顯示格式：999.99（帶2個(gè)小數(shù)點(diǎn)），顯示單位：V；
④100V檔位顯示：99.999（帶3個(gè)小數(shù)點(diǎn)），顯示單位：V；
⑤10V檔位顯示：9.9999（帶4個(gè)小數(shù)點(diǎn)），顯示單位：V；
⑥采用透明面板設(shè)計(jì)。正反駁接誤差不大于5個(gè)字。
直流電流表：
①具有通信接口、具有手動(dòng)自動(dòng)量程、工業(yè)級(jí)柜裝48mm×96mm；
②精度：0.5級(jí)；
③5A檔位：4999.9（帶1個(gè)小數(shù)點(diǎn)），顯示單位：mA；
④1000mA檔位：999.99（帶2個(gè)小數(shù)點(diǎn)），顯示單位：mA；
⑤100mA檔位：99.999（帶3個(gè)小數(shù)點(diǎn)），顯示單位：mA；
⑥采用透明面板設(shè)計(jì)，全量程內(nèi)阻0.1毫歐。
(三)功率及功率因數(shù)表：
（1）具有通信接口、工業(yè)級(jí)柜裝48×96mm；
（2）精度：0.5級(jí)，電壓：0.3V～500V，電流：1mA～5A；
（3）采用DSP專用芯片設(shè)計(jì)，具有電能計(jì)量，有功功率、無(wú)功功率、頻率、電壓、電流、負(fù)載性質(zhì)等多種功能；
（4）采用軍工企業(yè)生產(chǎn)的電源變壓器、通信隔離模塊、信號(hào)隔離模塊等。
2.7  光伏組件及方陣
光伏組件
?  組件型號(hào)：YL250P-29b  單晶
?  最大功率（W）：250
?  開(kāi)路電壓（V）：44.2
?  短路電流（A）：8.5
?  工作電壓（V）：36.5
?  工作電流（Ａ）：8.2
?  轉(zhuǎn)化效率：17.12%
?  開(kāi)路電壓溫度系數(shù)：-0.292%/K
?  短路電流溫度系數(shù)：+0.045%/K
?  功率溫度系統(tǒng)：-0.408%/K
?  最大系統(tǒng)電壓（V）：1000
?  保險(xiǎn)絲額定電流（A）：20
?  組件尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：1650×990×40mm
?  重量：19.1kg
?  框架：陽(yáng)極氧化鋁
?  玻璃：白色鋼化安全玻璃3.2mm
?  電池片封裝：EVA
?  背板：復(fù)合薄膜
?  太陽(yáng)能電池片：6×10片多晶硅太陽(yáng)能電池片（156mm×156mm）
?  接線盒
1)   6個(gè)旁路二極管
2)   絕緣材料：PPO
3)   防水等級(jí)：IP65
?  連接器
1)      常規(guī)額定電流：30A
2)      耐電壓：DC1000V
3)      接觸電阻：<2mΩ
4)      絕緣電阻：＞500MΩ
5)      適用單芯電纜截面：2.5-6mm2
6)      電纜外徑范圍：Φ5mm～Φ 7mm
7)      環(huán)境溫度：-40℃～+ 105℃
8)      防護(hù)等級(jí)：IP67
9)      安全等級(jí)：Ⅱ
10)     殼體：PC料，黑色
11)     接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
12)     接線方式：壓接
?  鎖緊系統(tǒng)：嵌入式常規(guī)額定電流：30A
1)      耐電壓：DC1000V
2)      接觸電阻：<2mΩ
3)      絕緣電阻：＞500MΩ
4)      適用單芯電纜截面：2.5mm2, 4mm2, 6mm2或14AWG, 12AWG, 10AWG
5)      電纜外徑范圍：Φ5mm～Φ 7mm
6)      環(huán)境溫度：-40℃～+ 105℃
7)      防護(hù)等級(jí)：IP67
8)      安全等級(jí)：Ⅱ
9)      殼體：PC料，黑色
10)     接觸件：紫銅CN，鍍錫SN
11)     接線方式：壓接
12)     鎖緊系統(tǒng)：嵌入式
13)     重量：約0.025Kg
?  電 纜
1)      長(zhǎng)度：450mm,
2)      規(guī)格：1×4mm?
3)      顏色：紅、黑
?  溫度范圍系數(shù)：-40°C to+85°C
?  抗冰雹系數(shù)：最大直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)
?  最大表面負(fù)荷：7200pa
支架
支架的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要分為三大部分，基礎(chǔ)部件，三角支架，橫梁和斜支撐。鋼結(jié)構(gòu)支架全部采用熱鍍鋅處理不容易生銹。

匯流箱
為了減少光伏陣列到直流變換器之間的連接線，方便維護(hù)，提高系統(tǒng)的可靠性，需要光伏陣列與直流變換器之間配置光伏陣列匯流箱。

本項(xiàng)目使用的匯流箱為我公司自主研發(fā)設(shè)備，已在多個(gè)電站運(yùn)用，效果極佳，光伏陣列匯流箱型號(hào)為PVS-2M。光伏組串輸入路數(shù)為2路,輸出路數(shù)為1路：
該匯流箱具有以下特點(diǎn)：
?  冷軋鋼板，防護(hù)等級(jí)IP65，滿足室外安裝的要求，可直接掛在電池支架上；
?  可同時(shí)接入2路光伏組串，每路光伏組串的最大開(kāi)路電壓可達(dá)DC1000V；
?  每路光伏組串輸入回路的正負(fù)極都配置高壓直流熔絲，其耐壓值可達(dá)DC1000V，額定電流為15A；
?  直流匯流輸出的正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正負(fù)極之間配有光伏專用防雷器；
?  直流匯流的輸出端配有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲鳎?br style="margin: 0px; padding: 0px;"/>?  防雷器失效報(bào)警；
?  直流拉弧檢測(cè)及切斷輸出功能。
?  防雷及接地裝置
?  設(shè)備之間的連接電纜（包括直流側(cè)和交流側(cè)）
2.8  5kw直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)適用于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)的模擬控制，平臺(tái)采用永磁電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)進(jìn)行模擬，微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器可實(shí)現(xiàn)變速恒頻輸出、空載并網(wǎng)、網(wǎng)側(cè)有功、無(wú)功功率解耦控制功能；可以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，可以設(shè)置各種周期、變化的風(fēng)速曲線，支持轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的電機(jī)驅(qū)動(dòng)能力；可以靈活設(shè)定各種轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)矩）-時(shí)間曲線，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)矩）連續(xù)調(diào)節(jié)，同時(shí)根據(jù)轉(zhuǎn)速-功率曲線，計(jì)算出變流器的輸出功率給定值，并與變流器實(shí)時(shí)通訊，模擬大風(fēng)能追蹤功能。
微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器設(shè)備功能：
微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器發(fā)電機(jī)模擬器平臺(tái)應(yīng)具有以下的功能：
1.  模擬真實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)、停止、運(yùn)行及并網(wǎng)過(guò)程；
2.  模擬真實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的不同風(fēng)速下發(fā)電狀態(tài)與運(yùn)行狀態(tài)；
3.  模擬真實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)、分布式電源的互動(dòng)運(yùn)行、自啟動(dòng)/停機(jī)運(yùn)行；
4.  模擬真實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)，支持遠(yuǎn)方/就地設(shè)置定值、參數(shù)等操作；
5.  測(cè)量系統(tǒng)的各項(xiàng)電氣參數(shù)，實(shí)時(shí)記錄各項(xiàng)電氣參數(shù)；
6.  微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器定轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)矩）電動(dòng)機(jī)控制；
7.  按轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)矩）-時(shí)間曲線持續(xù)電動(dòng)機(jī)控制；
8.  微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器網(wǎng)側(cè)有功、無(wú)功功率解耦控制；
9. 直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電模擬器風(fēng)力發(fā)電機(jī)變流器網(wǎng)側(cè)無(wú)功電流調(diào)節(jié)功能；
10.包含并網(wǎng)開(kāi)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)空載并網(wǎng)；
11.微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器具備自動(dòng)并網(wǎng)鎖相功能，可自動(dòng)并網(wǎng)；
12.可模擬低電壓穿越功能（可選）；
13.具備快速RS485接口，提供開(kāi)放式MODBUS規(guī)約，便于接入監(jiān)控系統(tǒng)或者外部的控制系統(tǒng)；
14.微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器平臺(tái)具備完善的自檢功能；
15.變流器具備完善的保護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)過(guò)、欠壓，過(guò)流，過(guò)溫故障提供保護(hù)。
微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器系統(tǒng)功能：
微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器運(yùn)行監(jiān)控與能量管理系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)模塊：
1.  遠(yuǎn)程控制   
微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)下發(fā)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看，對(duì)該模擬器的運(yùn)行狀態(tài)了如指掌。
2.  實(shí)時(shí)曲線    
可以實(shí)時(shí)查看當(dāng)前系統(tǒng)的功率曲線圖，對(duì)功率曲線一目了然 。  
3.  歷史數(shù)據(jù)    
微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器可以根據(jù)時(shí)間查看歷史數(shù)據(jù)。
4.  曲線下載    
下載曲線以及歷史數(shù)據(jù)。
 
2.9  7kw充電樁系統(tǒng)

概述
交流充電樁 7kw 系列可為具有車(chē)載充電機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)提供220V 32A 交流充電電源，具有壁掛式和立柱式兩種安裝方式。
電氣參數(shù)
l 工作電壓： 220Vac±20%，1P+1N+1PE 工作電流：≤32A
l 工作頻率：50Hz±10%
工作環(huán)境及防護(hù)性能
l 工作溫度：-20℃～+50℃ 相對(duì)濕度：5%～95%
l 海拔高度：≤2000 米
l IP 防護(hù)等級(jí)：IP54
2.10 小型氣象儀
氣象義可采集溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、太陽(yáng)輻射度等多項(xiàng)信息；具備多種通訊方式，可通過(guò)RS485標(biāo)準(zhǔn)通訊接口與讀取數(shù)據(jù)，也應(yīng)可實(shí)現(xiàn)本地遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通訊。
產(chǎn)品參數(shù)滿足下表要求：

該裝置由風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、日照輻射表、測(cè)溫探頭、控制盒及支架組成。可測(cè)量環(huán)境溫度、風(fēng)速、風(fēng)向和輻射強(qiáng)度等參量，其RS485通訊接口可接入并網(wǎng)監(jiān)控裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄環(huán)境數(shù)據(jù)。
主要技術(shù)參數(shù)：
風(fēng)速、風(fēng)向傳感器技術(shù)參數(shù)

 
日照輻射表技術(shù)參數(shù)

功能特點(diǎn)：
①科學(xué)的便攜式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，安裝及使用方便；
②可觀測(cè)風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、輻射等多種要素，氣象觀測(cè)要素可根據(jù)用于需求進(jìn)行配置；
③多種供電方式。具有交流、直流以及太陽(yáng)能供電系統(tǒng)可供選擇；
④多種通訊方式。RS232、RS485；
⑤支持氣象短信功能；
⑥支持U盤(pán)存儲(chǔ)功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)海量存儲(chǔ)；
⑦可配置戶外LED氣象顯示屏；
⑧低功耗、高精度、高可靠性，完全實(shí)現(xiàn)野外無(wú)人值守；
⑨大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；
⑩先進(jìn)完善的多種防雷保護(hù)設(shè)計(jì)，能有效的防雷電干擾；
?操作簡(jiǎn)便、易于安裝維護(hù)和遠(yuǎn)、近程監(jiān)控；
?防腐工藝處理，適用于各種惡劣環(huán)境。
技術(shù)參數(shù)：

?  工作環(huán)境：-50～+50℃、0～100%RH ；
?  可 靠 性：平均無(wú)故障時(shí)間>6000小時(shí)
?  防護(hù)等級(jí)：IP65，防雷擊、防電磁干擾、防鹽霧腐；
?  采 集 器：嵌入式操作系統(tǒng)采集器，多通道數(shù)據(jù)采集；
?  數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：4M FLASH 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,可擴(kuò)展U盤(pán)存儲(chǔ)器；
?  系統(tǒng)供電：太陽(yáng)能/交流/直流供電模式；
?  采集功能：采樣存儲(chǔ)可遠(yuǎn)程升級(jí)；
?  數(shù)據(jù)輸出：氣象規(guī)范/用戶定制
 
2.11 工控機(jī)系統(tǒng)
     
性能參數(shù)：
CPU Intel/英特爾；
?CPU頻率2.2GHz以上；
?三級(jí)緩存3MB；
?核心代號(hào)Haswell；
?核心/線程數(shù)：雙核心/四線程；
?制程工藝22nm；
內(nèi)存容量4GB；
?內(nèi)存類型DDR3；
?內(nèi)存插槽2個(gè)DiM6M插槽；
?硬盤(pán)容量500GB；
?硬盤(pán)描述7200轉(zhuǎn)；
?光驅(qū)類型DVD刻錄機(jī)；
?光驅(qū)描述支持DVD SuperMulti雙層刻錄；
  顯卡類型獨(dú)立顯卡；
?顯存容量共享內(nèi)存容量；
?音頻系統(tǒng)集成；
  有線網(wǎng)卡1000Mbps以太網(wǎng)卡；
  電源100V-240V 180W 自適應(yīng)交流電源供應(yīng)器；
?I/O接口USB2.0；讀卡器；1×耳機(jī)輸出接口；1×麥克風(fēng)輸入接口，USB3.0；
PS/2；DVI-D；HDMI；1×RJ45（網(wǎng)絡(luò)接口）65；1×電源接口；
隨機(jī)附件標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)，光電鼠標(biāo)；
2.12 顯示大屏
          

 
三、主要教學(xué)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
 7.1 光伏能量變換實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1、光伏陣列單元組成原理
實(shí)驗(yàn)2、太陽(yáng)能光電池能量轉(zhuǎn)換組合原理
實(shí)驗(yàn)3、陣列電池最大功率跟蹤器原理
實(shí)驗(yàn)4、陣列匯流與防雷接地原理
實(shí)驗(yàn)5、陣列結(jié)構(gòu)件組合安裝原理
實(shí)驗(yàn)6、在不同天氣和日照強(qiáng)度下光強(qiáng)度對(duì)光伏轉(zhuǎn)換效率的影響實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)7、在不同季節(jié)環(huán)境溫度變換下對(duì)光伏能量轉(zhuǎn)換的影響實(shí)驗(yàn)
 7.2  光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用與教學(xué)
實(shí)驗(yàn)1、光伏儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)分析
實(shí)驗(yàn)2、光儲(chǔ)系統(tǒng)匯流、防雷原理學(xué)習(xí)與實(shí)踐
實(shí)驗(yàn)3、鋰電池組在光儲(chǔ)系統(tǒng)中的應(yīng)用與電能管理
實(shí)驗(yàn)4、（BMS）鋰電池組管理系統(tǒng)在光儲(chǔ)系統(tǒng)中的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)5、（EMS）能量管理系統(tǒng)在光儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用與重要性
實(shí)驗(yàn)6、（EMS）能量管理系統(tǒng)在中小型微電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)7、直流變換器在光儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用與重要性
實(shí)驗(yàn)8、儲(chǔ)能逆變器的原理分析
實(shí)驗(yàn)9、儲(chǔ)能逆變器與普通逆變器應(yīng)用比較
實(shí)驗(yàn)10、光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)在無(wú)電地區(qū)、海島應(yīng)用及設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)11、光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)在多能互補(bǔ)、自發(fā)自用等聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)中的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)12、光儲(chǔ)系統(tǒng)離網(wǎng)運(yùn)行、并網(wǎng)運(yùn)行、微網(wǎng)運(yùn)行、孤島運(yùn)行實(shí)踐
四、系統(tǒng)基本配置表