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艾克赛普“Chroma微网(智能电网)模拟测试方案”

2017年08月02日


   微网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。是智能电网的重要组成部分。
  近来替代能源光伏发电及风力发电不断的增加馈入电网,而这些替代能源会因天候变化造成电网的影响,为了能达到替代能源的利用最佳化及平衡电网达到削峰填谷,各国陆续推展储能式光伏发电/风力储能系统并且结合智能住宅及电动车等周边供电达到小型微电网建立,而电网研究实验室也要建立模拟测试需求,长沙艾克赛普仪器设备有限公司专业提供微网(智能电网)模拟测试方案。
电网模拟电源61860/61845
 1  3 or 1 phase
 2   低电压穿越测试
 3  断电/短路/瞬降/瞬升
 4   谐波与间谐波测试
 5  电网电压与频率的调整
 6  双向交流源:可输出或回灌电流–电网特性
电网电压频率变化模拟

电网波形失真模拟
  随着电力电子技术的广泛应用,供电系统增加大量的非线性负载,引起了电流、电压波形的畸变,高次谐波显着增加。
  微网系统中,这谐波成分因为其他并网的分布式电源加入,会更显着。
  此类谐波会影响分布式电源的运作,例如干扰频率侦测而产生保护脱网。也可能会使储能电站中的PCS 产生误动作,造成并网的相位误差,功率因素受影响。

  Through)是测试风力电机或太阳能逆变器在并网状态下,电网突然短时间的电压降(负载短路),仍能保持电流输出,不至于因为保护而离网的能力,不仅逆变器要保持并网,并且可积极补偿电网此异常的状态。

  配电池模拟电源(Battery Simulator)软件,可进阶设定电池仿真的参数,并实时量测显示及记录,测试UPS或转换器等是否能正常动作。适合作微网的运作摸拟,不须作麻烦的电池更换Chroma17030/17020也是充放电机,可测试电池的充放电特性。
电池模拟电源17030/17020
 Chroma 17030/17020电池充放电测试系统,搭配电池模拟电源(Battery Simulator)软件,可进阶设定电池仿真的参数,并实时量测显示及记录,测试UPS或转换器等是否能正常动作。适合作微网的运作摸拟,不须作麻烦的电池更换。Chroma17030/17020也是充放电机,可测试电池的充放电特性。

电池模拟电源功能
  电池基本参数设定
  1. 总容量  2. 目前容量(SOC)  3. 定电压  4. 电池能量效率  5. 直流阻抗
  电池电压与容量曲线设定
  读取电压与容量(SOC)对应的Excel档案曲线,来调整电压做电池仿真输出。
  此电压与容量的Excel档案,可由17030对实际电池放电的量测数据由软件导出。
  使用者也可自行定义存入Excel档案及可设定截止电压,过低发生保护讯号。

电池相关参数记录
  1. 实时将选定参数(电压/电流/功率/容量)等数值随时间变化曲线做图形显示。
  2.可设定时间间隔,记录选定参数(电压/电流/功率/容量)等数值于指定档案中,供运行分析或故障记录。

  1. 由以上数据可得知电池包于储能电站应用上,是不断的动态充放电,对于电池包可耐受的循环寿命,应特别注重及测试。
  2. 整体体积大, 若温度不均,容易造成单体电压不平衡,测试时需监控。
  3. 储能系统需对温度及单体电压监控, 处理大量数据量。
  太阳能模拟电源62000H
  1.太阳能电池阵列仿真I-V功能可仿真多种太阳能电池的输出特性,具有遮罩仿真功能,可模拟太阳能板某部分被云遮蔽的电气特性。
  2.也可把当地的气候阳光温度数据输入设备,模拟当地的太阳能电池一天的变化。使用者在任何时间都可以做实验,不必等有太阳才能做实验。
  3.太阳能逆变器会以最大功率追踪(MPPT)方式,转换直流为交流电能,并入电网。常用的分布式电源。

太阳能电池阵列仿真
  1. 可记录当地实际天气的日照强度及温度,存成Excel档案。
  2. 软件将记录档案读入,设定太阳能电池特性及面积,即可仿真出变动的特性曲线。
  3. 可搭配微网系统,进行与储能电站间的运行模拟测试。

屏蔽I-V曲线仿真(SHADOW I-V CURVE SIMULATION)
    具有简易方便的屏蔽曲线仿真及屏蔽曲线动态变化仿真于软件(如右图),用户可从数据库内选择PV Module型号或自行建立PV module参数后存,然后可设定电池板串联及并联数量后组成一PVArray数组,接续用户可设定PV Module的照度、温度参数及动态屏蔽变化移动方向及时间,此可模拟云遮变化或其它如树木或建筑物屏蔽下的Shadow I-V曲线仿真,每条I-V曲线为最多4096点的电压及电流组成。
 太阳能电池阵列模拟
 1. 于太阳每日升起及落下的过程,逆变器运作容易发生不稳定现象。
 2. 当太阳能电池陣列的特性曲线做动态变化时,逆变器还是要能尽快追踪最大功率点,所以动态MPPT效率为逆变器的重要性能之一。
 3. 鉴衡中心金太阳CGD/GF004,EN50530和Sandia Lab都有其测试标准。

 
直驱风电仿真器(Accexp 集成提供)
  1. 直驱风力发电机模拟系统,是一种用于研究永磁直驱风力发电系统的仿真平台。该模拟系统由模拟风速系统、电机对拖平台、直驱变流器、并网控制系统组成。在任意时刻,不受物理环境影响,能够模拟不同风速模型,实现系统在任意工况的稳定输出。
   2. 模拟系统具备变速恒频输出,空载运行,并网运行,有功、无功功率解耦控制等功能。
  3. 直驱风力发电机模拟系统适用于各类院校与科研机构对永磁直驱风力发电机特性的研究以及相关产品的研发。
   •模拟真实风电变流器启动、停止、运行及并网的过程;
   •可模拟多种风速的发电和运行状态,如:基本风速、阵风风速、渐变风速、随机风速;
   •模拟真实风力发电机与电网、分布式电源的互动运行、自启动/停机运行;
   •模拟真实风力发电机的控制系统,支持远方/就地设置定值、参数等操作;
   •支持真实气象数据导入,可根据真实气象数据进行并网发电

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