一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统
本发明属于电力系统配网，具体涉及一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统。
背景技术：
1、随着分布式光伏系统在低压配电网中的广泛接入，电网面临着一系列新的挑战，可能会对电网的稳定性和可靠性产生不利影响，进而影响电力用户的正常用电。光伏发电的输出功率受到光照强度的影响，具有间歇性和波动性。这种波动性会导致配电网电压的频繁变化，特别是在光伏发电量较大的情况下，电压波动更加显著。研究表明，当光伏发电量超过一定比例时，电压波动可能会超出允许范围，影响配电网的正常运行。在光伏发电量超过负荷需求时，多余的电力会回馈到上级电网，形成逆潮流。逆潮流可能导致变压器过载，影响电网的安全运行。光伏系统的接入还会影响配电网的电力质量，例如引起电压闪变、频率偏差等问题。杨吉耀等人2024年3月在光伏电站电能质量评估中闪变分析和计算中提出：研究表明，电力质量问题会对敏感负荷产生不利影响，降低电能质量的可靠性。
2、sedghi m等人2016年在optimal storage planning in active distributionnetwork considering uncertainty of wind power distributed generation中提出：储能的应用场景主要包括提升经济性、平滑功率波动，提高供电可靠性等。目前有很多储能的优化配置研究，fernandez b r等人2017年在optimalenergy storage siting andsizing：a wecc case study中提出：将储能位置和容量分两步进行优化计算。李振坤等人2017年在基于时序电压灵敏度的有源配电网储能优化配置中提出时序综合电压–有功灵敏度计算方法，从改善电压的角度研究了储能系统的优化配置。
3、然而上述问题的研究全是基于仿真手段，提出多种优化算法，对储能出力进行计算，改善光伏接入对台区造成的各类问题。通过上述分析，目前研究下列问题：
4、(1)为了解决高比例新能源接入分布式配电台区带来的各种问题，目前开展的仿真研究有很多，但都是以仿真案例验证优化算法可行性，但缺少优化策略的实地研究与测试；
5、(2)目前对于源荷储优化计算软件有很多，但缺乏源荷储可观、可测、可控微网实物实验系统。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有储能出力缺少优化策略实地测试及缺乏源荷储可观、可测、可控微网实物实验系统的问题，提出了一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统。
2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统，包括光储荷实验平台，光储荷实验平台与分布式光伏台区系统结构相同，光储荷实验平台包括光储系统，光储系统的输出端连接控制及配电系统的输入端，控制及配电系统的输出端连接负荷模拟系统的输入端。
4、进一步地，负荷模拟系统包括负荷智能插座和平台负荷，控制及配电系统包括平台配电柜，负荷智能插座的一端与平台配电柜连接，负荷智能插座的另一端与平台负荷连接。
5、进一步地，平台负荷采用暖风机，暖风机包括2000w、1000w、55w功率挡位。
6、进一步地，负荷智能插座设置远程定时通断，负荷智能插座的远程定时通断采用基于循环遍历的负荷模拟系统模拟算法。
7、进一步地，基于循环遍历的负荷模拟系统模拟算法在每一个时刻通过循环遍历确定若干个负荷所处档位，输出负荷开关状态与档位。
8、进一步地，控制及配电系统包括配电间、平台配电柜和控制器，光储系统包括光伏逆变器和储能逆变器，平台配电柜的输入端与光伏逆变器的第一输出端连接，平台配电柜的第一输出端与配电间连接，平台配电柜的第二输出端与储能逆变器的输入端连接，平台配电柜的第三输出端与负荷模拟系统连接；控制器的输入端分别与储能逆变器的第一输出端和光伏逆变器的第二输出端连接。
9、进一步地，控制器设置数控显示屏和扩展电路板，扩展电路板设置rs485通信接口，控制器设置优化程序和求解算法。
10、进一步地，控制器的通信包括：
11、控制器将逆变器采集的电气量电力载波转换为控制量；
12、控制器将采集的上网功率计量转换为控制量；
13、控制器向光储系统输出控制量。
14、进一步地，光储系统包括光伏发电板、储能电池柜和逆变器，逆变器包括光伏逆变器和储能逆变器；光伏发电板与光伏逆变器的输入端连接，光伏逆变器的第一输出端和第二输出端分别与控制及配电系统连接，储能逆变器的输入端与控制及配电系统连接，储能逆变器的第一输出端与控制及配电系统连接，储能逆变器的第二输出端与储能电池柜连接。
15、进一步地，光伏发电板采用屋顶光伏板，光伏逆变器采用悬挂式光伏逆变器，逆变器设置rs485通信接口。
16、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
17、本发明提出的一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统，对配电台区源荷储特性进行准确灵活模拟，同时支持优化算法嵌入与源荷储控制，从而对算法有效性进行实地验证。
技术特征：
1.一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统，其特征在于，包括光储荷实验平台，光储荷实验平台与分布式光伏台区系统结构相同，光储荷实验平台包括光储系统，光储系统的输出端连接控制及配电系统的输入端，控制及配电系统的输出端连接负荷模拟系统的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统，其特征在于，负荷模拟系统包括负荷智能插座(7)和平台负荷(8)，控制及配电系统包括平台配电柜(3)，负荷智能插座(7)的一端与平台配电柜(3)连接，负荷智能插座(7)的另一端与平台负荷(8)连接。
3.根据权利要求2所述的一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统，其特征在于，平台负荷(8)采用暖风机，暖风机包括2000w、1000w、55w功率挡位。
4.根据权利要求2所述的一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统，其特征在于，负荷智能插座(7)设置远程定时通断，负荷智能插座(7)的远程定时通断采用基于循环遍历的负荷模拟系统模拟算法。
5.根据权利要求2所述的一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统，其特征在于，基于循环遍历的负荷模拟系统模拟算法在每一个时刻通过循环遍历确定若干个负荷所处档位，输出负荷开关状态与档位。
6.根据权利要求1所述的一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统，其特征在于，控制及配电系统包括配电间、平台配电柜(3)和控制器(9)，光储系统包括光伏逆变器(2)和储能逆变器(5)，平台配电柜(3)的输入端与光伏逆变器(2)的第一输出端连接，平台配电柜(3)的第一输出端与配电间连接，平台配电柜(3)的第二输出端与储能逆变器(5)的输入端连接，平台配电柜(3)的第三输出端与负荷模拟系统连接；控制器(9)的输入端分别与储能逆变器(5)的第一输出端和光伏逆变器(2)的第二输出端连接。
7.根据权利要求6所述的一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统，其特征在于，控制器(9)设置数控显示屏和扩展电路板，扩展电路板设置rs485通信接口，控制器(9)设置优化程序和求解算法。
8.根据权利要求4所述的一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统，其特征在于，控制器(9)的通信包括：
9.根据权利要求1所述的一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统，其特征在于，光储系统包括光伏发电板、储能电池柜(6)和逆变器，逆变器包括光伏逆变器(2)和储能逆变器(5)；光伏发电板与光伏逆变器(2)的输入端连接，光伏逆变器(2)的第一输出端和第二输出端分别与控制及配电系统连接，储能逆变器(5)的输入端与控制及配电系统连接，储能逆变器(5)的第一输出端与控制及配电系统连接，储能逆变器(5)的第二输出端与储能电池柜(6)连接。
10.根据权利要求2所述的一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统，其特征在于，光伏发电板采用屋顶光伏板(1)，光伏逆变器(2)采用悬挂式光伏逆变器，逆变器设置rs485通信接口。
技术总结
本发明公开了一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统，包括光储荷实验平台，光储荷实验平台与分布式光伏台区系统结构相同，光储荷实验平台包括光储系统，光储系统的输出端连接控制及配电系统的输入端，控制及配电系统的输出端连接负荷模拟系统的输入端。本发明提出的一种考虑配电台区源荷储特性模拟的微网实验系统，对配电台区源荷储特性进行准确灵活模拟，同时支持优化算法嵌入与源荷储控制，从而对算法有效性进行实地验证。
技术研发人员：张轶炫,田志曈,杨博超,郑智慧,蓝磊,鲁海亮,邓汉钧,刘谋海,马叶钦
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23