[發明專利]分布式光伏發電運維仿真實訓系統

在審

• 申請號: 201810454069.X
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108648580A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 張長營;江蘇;崔建勝;夏振雨;夏宏;胡林;閻誠;劉晗;楊紫涵
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司連云港供電分公司;國家電網公司
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種分布式光伏發電運維仿真實訓系統，其特征在于，包括分布式光伏發電監控系統、仿真控制系統、配電變壓器、配電柜、防孤島保護裝置箱、仿真負載、光源模擬裝置、光伏組件及跟蹤裝置、分布式光伏發電仿真系統；

分布式光伏發電監控系統為系統運行控制提供人機交互的操作界面，采集系統各電氣回路的電流、電壓、有功、無功、功率因數、頻率數據；采集開關位置信號，進行開關遙控操作；

仿真控制系統進行系統運行支撐數據的計算儲存，同仿真實訓系統包含的各個子裝置進行通訊，實現控制指令、設置信息的發送；

配電變壓器內置隔離變壓器，為仿真實訓系統提供經過隔離后的380V電源；

配電柜為配電變壓器輸出的電壓進行電能分配；

防孤島保護裝置箱用于監視母線電壓和測量電流；

光源模擬裝置通過光照強度的調節，仿真太陽光照由弱到強以及由強的弱的變化；通過控制燈光角度，以模擬太陽的東升西落運行軌跡；

光伏組件及跟蹤裝置仿真光伏組件發電效率的變化，通過臺體光伏組件電壓表直觀顯示光伏組件輸出電壓；

分布式光伏發電仿真系統實現對光源模擬裝置及跟蹤裝置的控制、光伏組件輸出電壓的模擬。

2.根據權利要求1所述的分布式光伏發電運維仿真實訓系統，其特征在于，分布式光伏發電監控系統的監控界面展示多種信息，包括主進網線的電壓、電流和頻率，斷路器開關狀態，光伏組件的工作狀態和工作數據，以及蓄電池組的相關數據。

3.根據權利要求1所述的分布式光伏發電運維仿真實訓系統，其特征在于，配電變壓器仿真10/0.38kV配變，安裝于兩根柱式仿真塔桿之間，內置0.38/0.38kV隔離變壓器，給分布式光伏發電運維仿真實訓系統提供經過隔離后的380V電源，提供系統運行所需要的工作電壓。

4.根據權利要求1所述的分布式光伏發電運維仿真實訓系統，其特征在于，配電柜包含1路交流總進斷路器、2路交流輸出斷路器和1臺仿真三相四線智能電能表；

變壓器輸出端經過仿真三相四線智能電能表后與交流總進斷路器連接，然后一路分兩路分別通過兩個交流輸出斷路器與仿真負載、分布式光伏發電仿真系統相連。

5.根據權利要求1所述的分布式光伏發電運維仿真實訓系統，其特征在于，光源模擬裝置包括鹵鎢燈、燈桿、伺服器、步進電機和電動推桿；鹵鎢燈設置在燈桿上模擬太陽光，通過改變燈兩端的電壓實現對光照強度的調節，仿真太陽光照由弱到強以及由強的弱的變化；通過伺服器驅動步進電機和電動推桿來控制燈桿的左右、俯仰擺動，以模擬太陽的東升西落運行軌跡。

6.根據權利要求1所述的分布式光伏發電運維仿真實訓系統，其特征在于，光伏組件及跟蹤裝置由2塊100W的單晶硅太陽能電池板、1臺立式雙軸跟蹤支架、光線控制器、控制箱組成，在光源模擬裝置提供的模擬環境中，仿真光伏組件發電效率的變化，通過臺體光伏組件電壓表顯示光伏組件輸出電壓；在光線控制器的控制下，跟蹤支架跟隨模擬太陽的擺動進行追日跟蹤。

7.根據權利要求1所述的分布式光伏發電運維仿真實訓系統，其特征在于，分布式光伏發電仿真系統包括仿真單相電表、雙向電能表、微型單相逆變器、控制器、仿真卸荷器、隔離刀閘、仿真雙電源切換裝置、仿真匯流箱、蓄電池組和用戶負載；

仿真單相電表用于計量光伏所發電能；雙向電能表用于計量并網電量；微型單相逆變器用于將光伏組件所發的直流電逆變為滿足并網要求的交流電，并實現并網功能；仿真卸荷器是為了防止蓄電池過充，通過卸荷器把多余的電卸載掉；控制器能夠對光伏發電進行調節和控制，一方面把調整后的能量送往逆變器，另一方面把多余的能量按蓄電池的特性曲線對蓄電池組進行充電；仿真雙電源切換裝置用于切換用戶負載的供電電源，當電網失電時自動切換至光伏發電系統供電，反之，自動切換至電網供電；隔離刀閘用于將光伏發電系統與電網隔離；

光伏組件所發電能經過仿真匯流箱匯入控制器，通過控制器的調節和控制后，一部分為蓄電池組充電，一部分輸入微型單相并網逆變器，多余電能則流入仿真卸荷器；逆變器將滿足并網要求的交流電輸入仿真單相電表用于計量光伏所發電能；然后仿真電能表分別與仿真雙電源切換裝置、雙向電能表連接，雙向電能表經過隔離刀閘與電網連接，仿真雙電源切換裝置與負載連接。