一、項目概況
1.1 項目背景
為開展新能源及智能微電網(wǎng)的科研與教學(xué)，同時貫徹落實國家節(jié)能減排的號召，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)實踐的平臺，另一方面為校內(nèi)實驗室負(fù)荷進(jìn)行供電，盡量減少對市電的依賴，實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，同時具有示范意義。
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、儲能等部分，建設(shè)一個中小型的風(fēng)光儲微電網(wǎng)教學(xué)平臺。
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)的實驗室負(fù)荷供電，白天負(fù)荷較小時光伏組件所產(chǎn)生電能優(yōu)先對儲能電池補(bǔ)充能量而多余電能饋入電網(wǎng)；晚上則優(yōu)先使用儲能電池對負(fù)荷供電，若儲能電池能量使用完畢、系統(tǒng)自動切換至電網(wǎng)取電繼續(xù)保證設(shè)備供電，并對儲能電池充電。
該校當(dāng)?shù)厝照召Y源屬于三類和四類地區(qū)全年日照時數(shù)約為2200-3000小時，日照峰值時間3-3.5h，考慮系統(tǒng)容量，光伏組件容量設(shè)計為：5kWp,儲能系統(tǒng)容量為：30kWh，儲能電池采用單個模塊容量為2.4KWh的磷酸鐵鋰電池模塊，共13組總?cè)萘繛?1.2KWh。
1.2 項目意義
實驗室定位于為可再生能源及微電網(wǎng)進(jìn)行仿真、試驗、測試平臺。是課程設(shè)計和集成創(chuàng)新的研究平臺，是高水平人才隊伍的培養(yǎng)平臺。本項目的總體目標(biāo)是構(gòu)建一個結(jié)構(gòu)靈活的包含多種分布式電源和儲能系統(tǒng)。完成建設(shè)后主要實現(xiàn)目的如下：
Ø 為教學(xué)提供實踐應(yīng)用平臺；
Ø 為學(xué)校實驗室負(fù)載供電，節(jié)省電費支出；
Ø 鼓勵低碳技術(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)；
Ø 利用該平臺開展基礎(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)以及開發(fā)新型電力電子裝置研究等；
Ø 利用該平臺開展基礎(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)；
Ø 利用該平臺開展分布式能源和微電網(wǎng)控制器、保護(hù)和自動裝置的檢測和認(rèn)證工作；
Ø 利用該平臺開展培訓(xùn)、教育的工作。
1.3 微網(wǎng)實驗平臺結(jié)構(gòu)
微電網(wǎng)實驗室通過建立光伏/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發(fā)平臺系統(tǒng)，1個30kw鋰電池儲能系統(tǒng)， 1個5kw超級電容儲能系統(tǒng)；1個10kwRLC回饋式電子負(fù)載系統(tǒng)；1臺50kw微網(wǎng)儲能雙向變流控制器，1個100kw STS快速開關(guān)柜，1個微網(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，通過并網(wǎng)開關(guān)S0與低壓380V市電相連，可通過快速開關(guān)切換為并網(wǎng)和離網(wǎng)模式，切換時間<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、無功功率以及雙向電度。還可以對光伏逆變器、風(fēng)機(jī)進(jìn)行啟停操作。本方案配置30kWh鋰電池儲能系統(tǒng)、5kWh超級電容儲能系統(tǒng)及其50kW三相微網(wǎng)儲能雙向變流控制器，正常情況下，儲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，快速開關(guān)斷開，儲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，實現(xiàn)真正的無縫切換。
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)高級應(yīng)用功能。
二、儲能發(fā)電系統(tǒng)
儲能發(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個單元，每個單元模組電壓為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，即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結(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6重安全裝置，開關(guān)盒系統(tǒng)級雙重保護(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)過充電或溫度急劇上升時，伴隨者副反應(yīng)發(fā)生，單體內(nèi)壓增加到一定值，安全閥自動開啟泄氣，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造成的內(nèi)部短路，高溫時切斷鋰離子傳輸通道。
內(nèi)置正極保險絲（即正極通過熔絲與外殼相連），當(dāng)電池短路或過充電等意外時，內(nèi)置正極保險絲熔斷，起保護(hù)作用；
負(fù)極具有過充電的保護(hù)裝置OSD，過充電等濫用情況下，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，在長期使用時避免電解質(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，NSD層提前與殼體形成回路，降低電芯短路風(fēng)險。
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、耐受性強(qiáng)，良好的高低溫性能；
圓形電芯設(shè)計，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)用在電動車領(lǐng)域，其性能也獲得多家車企的驗證，該產(chǎn)品儲能領(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．剩余容量無瞬間跌落特性
EOL低于50%，放電性能仍能預(yù)測；
圓形電芯設(shè)計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%，剩余容量不會出現(xiàn)“瞬間跌落”現(xiàn)象。意味著更長的資產(chǎn)利用率和更高的投資回報率。
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，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，通過不同的串聯(lián)組合可提供不同電壓等級的電池系統(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，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架安裝，全部接線端子前端設(shè)計，易于安裝維護(hù)。
4.2.2磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)參數(shù)
| 序 號 | 項 目 | 參 數(shù) 及 要 求 | |
|---|---|---|---|
| 1 | 電池信息 | 電池規(guī)格型號 | 50V50Ah |
| 2 | 標(biāo)稱容量 | 50Ah | |
| 3 | 電池模塊標(biāo)稱電壓 | 50V | |
| 4 | 單體電池標(biāo)稱電壓 | 3.2V | |
| 5 | 電池模塊的單體組合方式 | 16串 | |
| 6 | 電池模塊重量（kg） | ≈65 | |
| 7 | 充電參數(shù) | 最大充電電流（A） | 50 |
| 8 | 電池模塊充電電壓范圍（V） | 40～58.4 | |
| 9 | 電池模塊充電截止電壓 | 58.4V | |
| 10 | 標(biāo)準(zhǔn)充電方法 | 20A均充至58.4V-58.4V浮充 | |
| 11 | 電池模塊充電時間 | 5~6h（20A） | |
| 12 | 放電參數(shù) | 最大放電電流（A） | 100 |
| 13 | 電池模塊放電電壓范圍（V） | 40～58.4 | |
| 14 | 電池模塊放電截止電壓 | 40V | |
| 15 | 單體電池放電截止電壓 | 2.5V | |
| 16 | 短路保護(hù)參數(shù) | 短路保護(hù)電流(A) | 250A |
| 17 | 短路保護(hù)延遲時間(us) | 500 | |
| 18 | 短路保護(hù)恢復(fù)方式 | 連接充電器 | |
| 19 | 自耗及休眠參數(shù) | 工作時電路內(nèi)部消耗(mA) | ≤70 |
| 20 | 休眠時內(nèi)部消耗(uA) | ≤2000 | |
| 21 | 外殼 | 外殼材質(zhì) | 鍍鋅鋼板,表面噴塑 |
| 22 |
電池組 外形尺寸 |
高度（mm） | 175 |
| 23 | 寬度（mm） | 482(帶掛耳總寬度)，440（箱體） | |
| 24 | 長度（mm） | 593（箱體深度） | |
| 25 | 機(jī)箱尺寸 | 長*寬*高 | 600*620*1820mm |
| 26 | 設(shè)備重量 | 280KG （含電池） | |
| 27 | 數(shù)據(jù)測量精度 | 電壓(mV) | 5 |
| 28 | 電流（mA） | 100 | |
| 29 | 溫度（℃） | 1 | |
| 30 | 容量（mAh） | 100 | |
| 31 | 工作及存貯 | 工作溫度 | 充電：0～45℃；放電：-20～60℃ |
| 32 | 存貯溫度 | -10～35℃ | |
| 33 | 相對濕度 | 5%～85% | |
| 34 | 管理系統(tǒng)（BMS） | 管理系統(tǒng)功能 | 單體電壓管理、總電壓管理、充放電溫度管理、充放電流管理、電池均衡管理、過充保護(hù)、過放保護(hù)、過溫保護(hù)、過流保護(hù)、短路保護(hù)等。 |
（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)對不同電池組串電壓需求及電池系統(tǒng)單元容量需求。同時，系統(tǒng)需要針對每個電池組串配置了BCMS（電池組串管理系統(tǒng)），能夠完成單個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，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、電池組SOC計算。
2）電流、電壓、溫度、異常報警信息本地顯示及上報功能
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）在有效管理儲能電池的同時，若出現(xiàn)故障、將故障信息及時反饋至主機(jī)并切斷輸出。
2.2雙向儲能變流器
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性給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來挑戰(zhàn)。由于這些能源所固有的不平穩(wěn)性和功率波動的難以預(yù)測性，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)行中必須解決的問題。一種新的分布式能源組織形式被提出來，它將風(fēng)、光、儲能等結(jié)合，形成了在時間上的互補(bǔ)性使得風(fēng)光儲互補(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。可以利用儲能平抑風(fēng)光的波動，同時風(fēng)光的多余電能又可以用儲能進(jìn)行存儲。
² 風(fēng)光儲構(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。
² 儲能系統(tǒng)配置10kWh鋰電池儲能系統(tǒng)、5kWh超級電容儲能系統(tǒng)
儲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，能根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)指令控制有功功率及無功功率輸出，具備四象限滿容量運(yùn)行的能力。處于V/F工作模式時，設(shè)備電壓頻率應(yīng)滿足相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。儲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。儲能雙向變流器應(yīng)具備至少1路獨立的RS485接口與BMS和CMS通信。儲能雙向變流器并網(wǎng)運(yùn)行時，運(yùn)行于PQ控制模式，滿足以下功能要求：
有功/無功功率控制功能。儲能雙向變流器應(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，給儲能電池充放電；儲能雙向變流器能接收監(jiān)控系統(tǒng)的無功功率調(diào)度指令。
設(shè)備的充放電策略應(yīng)充分考慮儲能系統(tǒng)的充放電特性，儲能雙向變流器能按照下述流程自動進(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（自動轉(zhuǎn)換）——充電電流低于設(shè)定閥值——設(shè)備待機(jī)
儲能雙向變流器離網(wǎng)運(yùn)行時，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)信號時，對應(yīng)的儲能雙向變流器設(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)自動切換裝置，保證電網(wǎng)故障時的電力供應(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)行的同時對儲能電池電能補(bǔ)充。
| 產(chǎn)品型號 | PWS1-50K | ||
| 電池側(cè)參數(shù) | |||
| 直流電壓范圍 | 120V~850V | ||
| 直流最大電流 | 110A | ||
| 最大直流功率 | 55kw | ||
| 交流并網(wǎng)參數(shù) | |||
| 額定輸出功率 | 50kW | ||
| 額定電網(wǎng)電壓 | 400V | ||
| 電網(wǎng)電壓范圍 | ±15% | ||
| 電網(wǎng)頻率范圍 | 50Hz/60Hz | ||
| 電網(wǎng)頻率范圍 | ±2.5Hz | ||
| 交流額定電流 | 72A | ||
| 輸出THDi | ≤3% | ||
| 并網(wǎng)功率因數(shù) | -1~+1 | ||
| 交流離網(wǎng)參數(shù) | |||
| 交流離網(wǎng)電壓 | 400V | ||
| 交流電壓可調(diào)節(jié)范圍 | ±10% | ||
| 交流離網(wǎng)頻率 | 50Hz/60Hz | ||
| 離網(wǎng)輸出THDu | ≤2%（線性負(fù)載） | ||
| 系統(tǒng)參數(shù) | |||
| 整機(jī)最高效率 | 97.3% | ||
| 接線方式 | 三相三線 | ||
| 隔離方式 | 工頻隔離 | ||
| 冷卻方式 | 強(qiáng)制風(fēng)冷 | ||
| 噪聲 | 70dB | ||
| 溫度范圍 | -20℃~50℃ | ||
| 防護(hù)等級 | IP20 | ||
| 海拔 | 3000M | ||
| 濕度范圍 | 0~95% | ||
| 尺寸 | 800*2160*800 | ||
| 重量 | 465kg | ||
| 通訊方式 | |||
| 顯示 | 觸摸屏 | ||
| 上位機(jī)通信方式 | ModBusTCP/IP | ||
| 通信接口 | 網(wǎng)口、RS485、CAN | ||
(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。
無功功率控制
(3) 儲能逆變器能夠?qū)β室驍?shù)和無功比例進(jìn)行控制。功率因數(shù)和無功比例的控制應(yīng)該通過注入無功功率來實現(xiàn)。
(4) 功率因數(shù)設(shè)置的范圍為0.9（超前）--0.9（滯后） ，無功比例設(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都能夠?qū)崿F(xiàn)該功能。由上位機(jī)和觸摸屏進(jìn)行無功功率設(shè)置。
離網(wǎng)系統(tǒng)獨立逆變控制
儲能逆變器在離網(wǎng)系統(tǒng)中具有獨立逆變功能，能夠穩(wěn)定輸出電壓和頻率，為各種負(fù)載供電。獨立逆變包括主動模式和被動模式。
主動模式：
儲能逆變器在獨立逆變運(yùn)行狀態(tài)時，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)后無需進(jìn)行人為操作，逆變器能自動啟動獨立逆變，恢復(fù)原來的運(yùn)行狀態(tài)。
被動模式：
逆變器在獨立逆變運(yùn)行狀態(tài)時，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)置啟動指令，逆變器才能啟動獨立逆變。
工作狀態(tài)
該儲能逆變器有“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，通過蓄電池對控制電路供電，并檢測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)
逆變器在沒有經(jīng)過任何指令操作或調(diào)度時，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，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)模式包括主動離網(wǎng)和被動離網(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)儲能系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，逆變器會停止工作，將交直流側(cè)的接觸器立即斷開使機(jī)器的主電路與電池、電網(wǎng)或負(fù)載脫離。
系統(tǒng)此時持續(xù)監(jiān)測故障是否消除，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，按下緊急停機(jī)按鈕來使儲能逆變器停止運(yùn)行。
需要再次開機(jī)時，緊急停機(jī)按鈕必須松開鎖緊狀態(tài)，才能重新啟動儲能逆變器。
關(guān)機(jī)
若儲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，便可通過上位機(jī)發(fā)出停機(jī)指令來使儲能逆變器停止工作。并斷開交直流側(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)逆變器開機(jī)進(jìn)入初始停機(jī)時，控制系統(tǒng)將完成自檢，以驗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，逆變器進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。停機(jī)狀態(tài)時，儲能逆變器封鎖IGBT脈沖，斷開交直流接觸器。待機(jī)狀態(tài)時，儲能逆變器封鎖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雙向儲能變流器拓?fù)鋱D
模式介紹
儲能逆變器運(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，逆變器可實現(xiàn)充電和放電功能。
² 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。
² 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)和無功調(diào)節(jié)、低電壓穿越、主動孤島等功能，用戶可
以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。
離網(wǎng)模式
該模式可通過上位機(jī)或逆變器的觸摸屏來設(shè)定。當(dāng)逆變器設(shè)定為此模式時，逆變器向負(fù)載提
供壓恒頻的交流電源。
離網(wǎng)模式包括主動模式和被動模式
主動模式：
逆變器在獨立逆變運(yùn)行狀態(tài)時，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)后無需進(jìn)行人為操作，逆變器能自動啟動獨立逆變，恢復(fù)原來的運(yùn)行狀態(tài)。
被動模式：
是指逆變器在獨立逆變運(yùn)行狀態(tài)時，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)定啟動指令，逆變器才能啟動獨立逆變。
模式轉(zhuǎn)換
儲能逆變器在并網(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)。
儲能逆變器必須是在沒有電網(wǎng)的情況下，獨立逆變才可以運(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，縮寫為LVRT）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引起電站并網(wǎng)點的電壓跌落時，在一定的電壓跌落范圍和時間間隔內(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)
對電力系統(tǒng)故障期間沒有脫網(wǎng)的發(fā)電站，其有功功率在故障清除后應(yīng)快速恢復(fù)，自故障清除時刻開始，以至少30％額定功率/秒的功率變化率恢復(fù)至故障前的值。
動態(tài)無功支撐能力
在低電壓穿越過程中電站還應(yīng)根據(jù)需要向電力系統(tǒng)注入無功電流。 對于通過220kV （或330kV）發(fā)電匯集系統(tǒng)升壓至 500kV（或 750kV）電壓等級接入電網(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，發(fā)電站應(yīng)能向電網(wǎng)注入符合要求的動態(tài)無功電流。
零電壓穿越能力：
當(dāng)發(fā)電站并網(wǎng)點電壓跌至0時，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，逆變器可長期運(yùn)行于1.1倍過載工況；當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到55℃時，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
| 環(huán)境溫度T | 逆變器運(yùn)行工況 |
| T≤50℃ | 逆變器可長期運(yùn)行于1.1倍過載工況 |
| 50℃<T≤55℃ | 逆變器按10kW/℃的斜率降額運(yùn)行 |
| 55℃<T≤65℃ | 逆變器按50kW/℃的斜率降額運(yùn)行 |
| T>65℃ |
逆變器進(jìn)入保護(hù)模式； 待環(huán)境溫度降到 55℃以下時，逆變器將自動重啟運(yùn)行。 |
保護(hù)功能
儲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，均可以有效動作，保護(hù)儲能逆變器的安全運(yùn)行，直到異常情況消失后，再繼續(xù)并網(wǎng)發(fā)電。保護(hù)項包含：
² 直流過/欠壓保護(hù)
當(dāng)儲能電池的直流電壓超出允許電壓范圍時，儲能逆變器會停止工作，同時發(fā)出警示信號，并且在觸摸屏上顯示故障類型。
儲能逆變器能夠迅速檢測到異常電壓并做出反應(yīng)。
² 電網(wǎng)過/欠壓保護(hù)
當(dāng)儲能逆變器檢測到電網(wǎng)電壓超出允許電壓范圍時，儲能逆變器會停止工作，同時發(fā)出警示信號，并且在觸摸屏上顯示故障類型。
儲能逆變器能夠迅速檢測到異常電壓并做出反應(yīng)。
² 電網(wǎng)過/欠頻保護(hù)
當(dāng)儲能逆變器檢測到電網(wǎng)頻率波動超出允許范圍時，儲能逆變器會停止工作，同時發(fā)出警示信號。并且在觸摸屏上顯示出故障類型。
儲能逆變器能夠迅速檢測到異常頻率并做出反應(yīng)。
² 孤島保護(hù)
當(dāng)儲能逆變器檢測到電網(wǎng)電壓為0或電網(wǎng)頻率超出允許范圍時，儲能逆變器會停止工作，同時發(fā)出警示信號，并且在觸摸屏上顯示故障類型。
儲能逆變器能夠迅速檢測到異常電壓并做出反應(yīng)。
當(dāng)儲能逆變器處于防孤島效應(yīng)保護(hù)的狀態(tài)時，儲能逆變器內(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，放電處理。確認(rèn)安全后方可操作。
² 交流過流保護(hù)
當(dāng)儲能電池的功率超過儲能逆變器允許的最大直流功率時，儲能逆變器將會限流工作在允許的最大交流功率處，當(dāng)檢測到交流電流大于1.2倍額定電流時，儲能逆變器會停止工作�；謴�(fù)正常后，儲能逆變器應(yīng)能正常工作。
² 交流漏電流保護(hù)
儲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)檢測到漏電流超過2A時，機(jī)器立即停機(jī)。當(dāng)電流小于1.5A時，保護(hù)可消除。并通過觸摸屏顯示出故障。
² 模塊過溫保護(hù)
儲能逆變器的IGBT 模塊使用了高精度的溫度傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測模塊溫度，當(dāng)溫度出現(xiàn)過高情況時，DSP 將發(fā)出指令，使儲能逆變器停止運(yùn)行，以保護(hù)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
² 環(huán)境過溫保護(hù)
儲能逆變器內(nèi)部使用了高精度溫度傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測機(jī)器內(nèi)部的溫度，當(dāng)溫度出現(xiàn)過高情況時，DSP 將發(fā)出指令，使儲能逆變器停止運(yùn)行或者降額輸出，以保護(hù)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
² 直流過流保護(hù)
當(dāng)儲能逆變器檢測到直流電流大于1.2倍額定電流時，儲能逆變器會停止工作，同時發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型�；謴�(fù)正常后，儲能逆變器應(yīng)能正常工作。
² 相位異常
當(dāng)儲能逆變器在初始停機(jī)、停機(jī)、故障狀態(tài)下進(jìn)行自檢時發(fā)現(xiàn)所接電網(wǎng)三相電壓相位有錯時，儲能逆變器會發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型。恢復(fù)正常后，儲能逆變器應(yīng)重新上電自檢通過才能正常工作。
² 交流電壓不平衡
當(dāng)儲能逆變器檢測到三相交流電壓之差超出允許范圍時，儲能逆變器會停止工作，同時發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型。
儲能逆變器能夠迅速檢測到異常電壓并做出反應(yīng)。
² 變壓器過溫
儲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監(jiān)測模塊溫度，當(dāng)溫度出現(xiàn)過高情況時，DSP 將發(fā)出指令，使儲能逆變器停止運(yùn)行，以保護(hù)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
² 模塊故障
儲能逆變器的IGBT模塊具有自保護(hù)功能，當(dāng)模塊自身檢測到模塊有過流現(xiàn)象時能快速的給DSP 發(fā)送故障信息，DSP 將發(fā)出指令，使儲能逆變器停止運(yùn)行，同時發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型。
² 風(fēng)扇故障
儲能逆變器的風(fēng)扇具有自動檢測功能，當(dāng)檢測到風(fēng)扇不轉(zhuǎn)時能快速的給DSP 發(fā)送故障信息，DSP 將發(fā)出指令，使儲能逆變器停止運(yùn)行，同時發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型。
² 交直流主接觸器故障
當(dāng)儲能逆變器運(yùn)行狀態(tài)為待機(jī)、并網(wǎng)或離網(wǎng)運(yùn)行時，檢測到交直流主接觸器狀態(tài)為斷開時，儲能逆變器會停止工作，同時發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型。
² AD采樣故障
當(dāng)儲能逆變器在自檢時，檢測到采樣通道零偏值超出允許范圍時，儲能逆變器會發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型。
² 極性反接故障
當(dāng)儲能逆變器檢測到直流電壓為負(fù)值時，儲能逆變器會發(fā)出警示信號，并且在液晶上顯示故障類型。
2.3 STS快速開關(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)無縫切換
l 能量調(diào)度管理，滿足能源經(jīng)濟(jì)運(yùn)行自動運(yùn)行，無人值守
l 具備 15 寸顯示屏，可監(jiān)測各設(shè)備運(yùn)行情況
產(chǎn)品特點：
l 適配PWS系列機(jī)型適配PWG系列機(jī)型
l 可實現(xiàn)并離網(wǎng)無縫切換自動運(yùn)行，無人值守
系統(tǒng)供電電源：
l 動力電源供電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1臺8口交換機(jī)，BMS、CMS\PCS等RJ45以太網(wǎng)通訊接口設(shè)備通過交換機(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)備通過通訊管理及接入系統(tǒng)。
監(jiān)控系統(tǒng)具有如下功能：
1.實現(xiàn)對實驗室中光伏、風(fēng)電、儲能、氣象、各部分的測量監(jiān)視功能：
（1）模擬量測量：對各支路的電壓、電流、有功、無功、頻率、相位、功率因數(shù)等進(jìn)行采集和處理，對和儲能電池有關(guān)模擬量進(jìn)行采集和處理。
（2）狀態(tài)量測量：接入各支路中開關(guān)等位置信息；
（3）電能量測量：接入數(shù)字式多功能電度表數(shù)據(jù)；
（5）監(jiān)視：對所采集的電壓、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；監(jiān)視開關(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、操作對象、操作時間、操作結(jié)果）等。
（7）氣象監(jiān)測：溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、輻照度等監(jiān)測。
2.5 微電網(wǎng)中央控制器
微電網(wǎng)中央控制器主要實現(xiàn)微電網(wǎng)的高級應(yīng)用功能。微電網(wǎng)中央控制器可采集微電網(wǎng)關(guān)鍵點的電壓、電流和頻率信息，同時具備和微電網(wǎng)通訊的能力。
本微電網(wǎng)的中央控制器可實現(xiàn)如下功能：
（1）平滑分布式電源波動功能
風(fēng)光出力具有隨機(jī)性和波動性，當(dāng)分布3.12.2式電源出力波動時，對電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成不利影響。平滑分布式電源波動功能通過微電網(wǎng)中央控制器采集聯(lián)絡(luò)線電流信息，利用儲能的快速出力減少分布式波動對系統(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，高級應(yīng)用可控制儲能系統(tǒng)的并網(wǎng)開關(guān)，斷開與大電網(wǎng)的連接，使得儲能系統(tǒng)工作在主電源狀態(tài)，建立系統(tǒng)的電壓、頻率，獨立帶重要負(fù)載運(yùn)行。當(dāng)市電恢復(fù)正常時，重新并入電網(wǎng)運(yùn)行。
系統(tǒng)特點：
1 數(shù)據(jù)采集
中央控制器的測控模塊，可實現(xiàn)對微電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)線、分布式電源、儲能、負(fù)荷、母線等各回路電氣量及開關(guān)位置等信號量的采集，并將采集數(shù)據(jù)通過高速網(wǎng)絡(luò)快速傳送到中央控制器的主控單元。
2 控制操作
通過中央控制器的測控模塊，可實現(xiàn)對微電網(wǎng)各回路開關(guān)及設(shè)備的控制操作，實現(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通信接口實現(xiàn)對微電網(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、無功出力。
4 儲能單元調(diào)節(jié)
中央控制器可以通過通信接口控制儲能系統(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)行模式實時控制
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、手動進(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)實現(xiàn)微電網(wǎng)的實時控制，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)的各個智能控制單元進(jìn)行通信， 通過通信實現(xiàn)對各控制單元的控制和調(diào)節(jié)。
同時中央控制器還可以通過通信接口與微電網(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)實時性要求。
8 實時模式控制
通過高速采集，快速控制，實現(xiàn)對微電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的實時調(diào)節(jié)與控制。
9新型高速實時工業(yè)以太網(wǎng)
中央控制器采用新型高速實時工業(yè)以太網(wǎng)，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的高速傳輸，從而滿足對微電網(wǎng)系統(tǒng)實時控制的要求。
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， 實現(xiàn)對微電網(wǎng)系統(tǒng)的實時模式控制、電源與負(fù)荷的實時動態(tài)調(diào)節(jié)。
2.6 交流配電柜
系統(tǒng)供電電源：
² 動力電源供電3相 380 V AC, 50Hz N, PE；三相五線制；
² 照明系統(tǒng) 220 V, 50 Hz, N, PE；
² 控制電壓 220 V, 50 Hz, N, PE；
² 動力系統(tǒng)接口：8組，預(yù)留2組
² 控制系統(tǒng)接口：8組，預(yù)留2組
² 實現(xiàn)如下功能：
² 電流保護(hù)；
² 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
² 液晶顯示，7位數(shù)字；
² 輸入電流：>63A
² 互感器變比可通過軟件設(shè)置；
² 1路電能脈沖，分別對應(yīng)有功、無功電能；
² RS485通信接口，開放式Modbus-RTU通信協(xié)議；與工控機(jī)通信，實13現(xiàn)數(shù)據(jù)分析
參 數(shù)
² 輸入接線:三相
² 電壓：380V
² 額定值:0.9～1.1Un；最大值:0.7～1.2Un
² 功耗 ≤5VA/line
² 電 流：63A
² 啟動電流：20mA
² 功耗：≤4VA/line
² 頻 率：50/60Hz
² 精 度：0.5s
² 溫 漂：<200ppm
² 通信：2 線制RS485(Modbus-RTU 協(xié)議)
² 電能脈沖：1路光耦脈沖輸出
² VCC<48V,Iz<50mA
² 脈沖常數(shù):400～6400imp/kWh(/kvarh)
² 脈寬:80ms±20ms
² 安 裝：標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌安裝
² 標(biāo) 準(zhǔn)：EN61036；EN50022
² 耐 壓：輸入、輸出、電源間4kVAC/分
² 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、具有手動自動量程、工業(yè)級柜裝48mm×96mm；
②精度：0.5級；
③1000V檔位顯示格式：999.99（帶2個小數(shù)點），顯示單位：V；
④100V檔位顯示：99.999（帶3個小數(shù)點），顯示單位：V；
⑤10V檔位顯示：9.9999（帶4個小數(shù)點），顯示單位：V；
⑥采用透明面板設(shè)計。正反駁接誤差不大于5個字。
直流電流表：
①具有通信接口、具有手動自動量程、工業(yè)級柜裝48mm×96mm；
②精度：0.5級；
③5A檔位：4999.9（帶1個小數(shù)點），顯示單位：mA；
④1000mA檔位：999.99（帶2個小數(shù)點），顯示單位：mA；
⑤100mA檔位：99.999（帶3個小數(shù)點），顯示單位：mA；
⑥采用透明面板設(shè)計，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)級柜裝48×96mm；
（2）精度：0.5級，電壓：0.3V～500V，電流：1mA～5A；
（3）采用DSP專用芯片設(shè)計，具有電能計量，有功功率、無功功率、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、信號隔離模塊等。
2.7 光伏組件及方陣
光伏組件
² 組件型號：YL250P-29b 單晶
² 最大功率（W）：250
² 開路電壓（V）：44.2
² 短路電流（A）：8.5
² 工作電壓（V）：36.5
² 工作電流（Ａ）：8.2
² 轉(zhuǎn)化效率：17.12%
² 開路電壓溫度系數(shù)：-0.292%/K
² 短路電流溫度系數(shù)：+0.045%/K
² 功率溫度系統(tǒng)：-0.408%/K
² 最大系統(tǒng)電壓（V）：1000
² 保險絲額定電流（A）：20
² 組件尺寸（長×寬×高）：1650×990×40mm
² 重量：19.1kg
² 框架：陽極氧化鋁
² 玻璃：白色鋼化安全玻璃3.2mm
² 電池片封裝：EVA
² 背板：復(fù)合薄膜
² 太陽能電池片：6×10片多晶硅太陽能電池片（156mm×156mm）
² 接線盒
1) 6個旁路二極管
2) 絕緣材料：PPO
3) 防水等級：IP65
² 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：IP67
9) 安全等級：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
² 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：IP67
8) 安全等級：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
² 電 纜
1) 長度：450mm,
2) 規(guī)格：1×4mm²
3) 顏色：紅、黑
² 溫度范圍系數(shù)：-40°C to+85°C
² 抗冰雹系數(shù)：最大直徑25mm,撞擊速度23m/s(51.2mph)
² 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。
本項目使用的匯流箱為我公司自主研發(fā)設(shè)備，已在多個電站運(yùn)用，效果極佳，光伏陣列匯流箱型號為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：
² 冷軋鋼板，防護(hù)等級IP65，滿足室外安裝的要求，可直接掛在電池支架上；
² 可同時接入2路光伏組串，每路光伏組串的最大開路電壓可達(dá)DC1000V；
² 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；
² 直流匯流輸出的正極對地、負(fù)極對地、正負(fù)極之間配有光伏專用防雷器；
² 直流匯流的輸出端配有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲鳎?br /> ² 防雷器失效報警；
² 直流拉弧檢測及切斷輸出功能。
² 防雷及接地裝置
² 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)試驗平臺的模擬控制，平臺采用永磁電動機(jī)與發(fā)電機(jī)進(jìn)行模擬，微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器可實現(xiàn)變速恒頻輸出、空載并網(wǎng)、網(wǎng)側(cè)有功、無功功率解耦控制功能；可以驅(qū)動電動機(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)動能力；可以靈活設(shè)定各種轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)矩）-時間曲線，實現(xiàn)對電動機(jī)的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)矩）連續(xù)調(diào)節(jié)，同時根據(jù)轉(zhuǎn)速-功率曲線，計算出變流器的輸出功率給定值，并與變流器實時通訊，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)模擬器平臺應(yīng)具有以下的功能：
1. 模擬真實風(fēng)力發(fā)電機(jī)的啟動、停止、運(yùn)行及并網(wǎng)過程；
2. 模擬真實風(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. 模擬真實風(fēng)力發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)、分布式電源的互動運(yùn)行、自啟動/停機(jī)運(yùn)行；
4. 模擬真實風(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. 測量系統(tǒng)的各項電氣參數(shù)，實時記錄各項電氣參數(shù)；
6. 微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器定轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)矩）電動機(jī)控制；
7. 按轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)矩）-時間曲線持續(xù)電動機(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)無功電流調(diào)節(jié)功能；
10.包含并網(wǎng)開關(guān)，可實現(xiàn)空載并網(wǎng)；
11.微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器具備自動并網(wǎng)鎖相功能，可自動并網(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)模擬器平臺具備完善的自檢功能；
15.變流器具備完善的保護(hù)功能，實現(xiàn)過、欠壓，過流，過溫故障提供保護(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)主要包括以下幾個模塊：
1. 遠(yuǎn)程控制
微電網(wǎng)直驅(qū)風(fēng)機(jī)模擬器集實時數(shù)據(jù)下發(fā)，實時數(shù)據(jù)查看，對該模擬器的運(yùn)行狀態(tài)了如指掌。
2. 實時曲線
可以實時查看當(dāng)前系統(tǒng)的功率曲線圖，對功率曲線一目了然 。
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 系列可為具有車載充電機(jī)的電動汽車提供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℃ 相對濕度：5%～95%
l 海拔高度：≤2000 米
l IP 防護(hù)等級：IP54
2.10 小型氣象儀
氣象義可采集溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、太陽輻射度等多項信息；具備多種通訊方式，可通過RS485標(biāo)準(zhǔn)通訊接口與讀取數(shù)據(jù)，也應(yīng)可實現(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：
| 氣象要素 | 測量范圍 | 分辨率 | 準(zhǔn)確度 |
|---|---|---|---|
| 環(huán)境溫度 | -50～+100℃ | 1110.1℃ | ±0.2℃ |
| 相對濕度 | 0～100% | 0.10% | ±2%(≤80%時) ±5%(>80%時) |
| 風(fēng)向 | 0～360° | 1° | ±3° |
| 風(fēng)速 | 0～70m/s | 0.1m/s | ±(0.3+0.03V)m/s |
| 太陽總輻射 | 0～2000W/m2 | 1 W/㎡ | ≤5% |
主要技術(shù)參數(shù)：
風(fēng)速、風(fēng)向傳感器技術(shù)參數(shù)
| 項 目 | 風(fēng)速 | 風(fēng)向 |
| 起動風(fēng)速 | ≤0.5m/s | ≤0.5m/s |
| 測量范圍 | 0～75m/s | 0～360° |
| 精 確 度 | ±(0.3+0.03V)m/s | ±3° |
| 分 辯 率 | 0.1m/s | 2.8125° |
| 距離常數(shù) | ≤3m | ≤1.5m |
| 阻 尼 比 | / | ≥0.4 |
| 輸出信號形式 | 脈沖(頻率) | 七位格雷碼(或電位器) |
| 工作電壓 | DC5V | DC5V |
| 工作電流 | 5mA | 70mA |
| 加熱器功率 | 100W | 10W |
| 抗風(fēng)強(qiáng)度 | ＞80m/s | ＞80m/s |
| 最大高度 | 270mm | 252mm |
| 最大回轉(zhuǎn)半徑 | 113mm | 440mm |
| 重 量 | 0.69kg | 0.92kg |
| 環(huán)境溫度 | -40～+55°C | -40～+55°C |
| 環(huán)境濕度 | 100%RH | 100%RH |
日照輻射表技術(shù)參數(shù)
| 靈敏度 | 7-14uV/Wm-2 |
| 時間響應(yīng) | ≤30s |
| 內(nèi)阻 | 350Ω |
| 穩(wěn)定性 | ±2% |
| 余弦 | ≤+10% |
| 光譜范圍 | 0.3～3.0 |
| 溫度特性 | ±2%(-20°C～+40°C) |
| 重量 | 2.5kg |
①科學(xué)的便攜式結(jié)構(gòu)設(shè)計，安裝及使用方便；
②可觀測風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、輻射等多種要素，氣象觀測要素可根據(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盤存儲功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)海量存儲；
⑦可配置戶外LED氣象顯示屏；
⑧低功耗、高精度、高可靠性，完全實現(xiàn)野外無人值守；
⑨大容量數(shù)據(jù)存儲器；
⑩先進(jìn)完善的多種防雷保護(hù)設(shè)計，能有效的防雷電干擾；
⑪操作簡便、易于安裝維護(hù)和遠(yuǎn)、近程監(jiān)控；
⑫防腐工藝處理，適用于各種惡劣環(huán)境。
技術(shù)參數(shù)：
| 名稱 | 測量范圍 | 分辨率 | 準(zhǔn)確度 |
| 風(fēng)速 | 0～70m/s | 0.1 m/s | ±（0.3±0.03V）m/s |
| 風(fēng)向 | 0～360° | 1° | ±3° |
| 大氣溫度 | -50～+80℃ | 0.1℃ | ±0.2℃ |
| 相對濕度 | 0～100%RH | 1%RH | ±3%RH |
| 總輻射 | 0～2000W/m2 | 1 W/m2 | ±2% |
| 組件溫度 | -50～+120℃ | 0.1℃ | ±0.2℃ |
| 供電系統(tǒng) | 太陽能、直流、市電等 | ||
| 通訊系統(tǒng) | RS232/RS485 | ||
| 安裝支架 | 光伏氣象站支架 | ||
² 可 靠 性：平均無故障時間>6000小時
² 防護(hù)等級：IP65，防雷擊、防電磁干擾、防鹽霧腐；
² 采 集 器：嵌入式操作系統(tǒng)采集器，多通道數(shù)據(jù)采集；
² 數(shù)據(jù)存儲：4M FLASH 數(shù)據(jù)存儲器,可擴(kuò)展U盤存儲器；
² 系統(tǒng)供電：太陽能/交流/直流供電模式；
² 采集功能：采樣存儲可遠(yuǎn)程升級；
² 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；
•三級緩存3MB；
•核心代號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DiM6M插槽；
•硬盤容量500GB；
•硬盤描述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，光電鼠標(biāo)；
2.12 顯示大屏
| 顯示屏：65寸 |
| 分辨率：1920×1080 |
| 操作系統(tǒng)：Win10/Andoird |
| 輸入接口：USB、AV、VGA、HDMI、DP、AUDIO、LAN |
| 圖像比例：16：9 |
| 表面玻璃：AF防指紋鋼花玻璃 |
| 觸摸方式：手指、觸摸筆或其它非透明物體 |
| 運(yùn)行內(nèi)存：2G |
| 機(jī)身內(nèi)存：16G |
| 最大擴(kuò)展內(nèi)存：128G |
三、主要教學(xué)實訓(xùn)內(nèi)容
7.1 光伏能量變換實驗
實驗1、光伏陣列單元組成原理
實驗2、太陽能光電池能量轉(zhuǎn)換組合原理
實驗3、陣列電池最大功率跟蹤器原理
實驗4、陣列匯流與防雷接地原理
實驗5、陣列結(jié)構(gòu)件組合安裝原理
實驗6、在不同天氣和日照強(qiáng)度下光強(qiáng)度對光伏轉(zhuǎn)換效率的影響實驗
實驗7、在不同季節(jié)環(huán)境溫度變換下對光伏能量轉(zhuǎn)換的影響實驗
7.2 光伏儲能系統(tǒng)應(yīng)用與教學(xué)
實驗1、光伏儲能發(fā)電系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)分析
實驗2、光儲系統(tǒng)匯流、防雷原理學(xué)習(xí)與實踐
實驗3、鋰電池組在光儲系統(tǒng)中的應(yīng)用與電能管理
實驗4、（BMS）鋰電池組管理系統(tǒng)在光儲系統(tǒng)中的應(yīng)用
實驗5、（EMS）能量管理系統(tǒng)在光儲系統(tǒng)的應(yīng)用與重要性
實驗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
實驗7、直流變換器在光儲系統(tǒng)的應(yīng)用與重要性
實驗8、儲能逆變器的原理分析
實驗9、儲能逆變器與普通逆變器應(yīng)用比較
實驗10、光儲微網(wǎng)系統(tǒng)在無電地區(qū)、海島應(yīng)用及設(shè)計
實驗11、光儲微網(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
實驗12、光儲系統(tǒng)離網(wǎng)運(yùn)行、并網(wǎng)運(yùn)行、微網(wǎng)運(yùn)行、孤島運(yùn)行實踐
四、系統(tǒng)基本配置表
| 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數(shù)量 | 單位 | 備 注 |
| 1 | 儲能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng) | 800*650*1820mm | 1 | 臺 | |
| 2 | 260W太陽能電池板 | YL260 | 20 | 塊 | |
| 3 | 50KW儲能變流器(PCS) | ETC50 | 1 | 臺 | |
| 4 | 智能可編程負(fù)載 | 1 | 套 | ||
| 5 | 微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)（EMS） | 1 | 套 | ||
| 6 | Ezconverter 通訊模塊 | 1 | 臺 | ||
| 7 | 電池管理系統(tǒng)（BMS） | 1 | 套 | ||
| 8 | 48V400Ah磷酸鐵鋰+電池系統(tǒng)柜(包含BMS，電芯，連接線纜和安裝配件) |
48V50Ah磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng) （共31.2KWh） |
13 | 組 | |
| 9 | 儲能機(jī)柜 | 尺寸：600(w)*1820(h)*620(d) | 1 | 套 | |
| 10 | 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) | 1 | 套 | ||
| 11 | 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) | 1 | 臺 | ||
| 12 | 電線、電纜 | 1 | 套 | ||
| 13 | 單項電子電能表 | DDS607 | 1 | 臺 | |
| 14 | 光伏專用計量電度表 | 三相 上/下行 | 1 | 臺 | |
| 15 | 計算機(jī) （監(jiān)控主機(jī)） | 1 | 臺 | ||
| 16 | 中央顯示大屏 | 1 | 臺 | ||
| 17 | 監(jiān)控軟件（上位機(jī)） | 1 | 套 | ||
| 18 | 使用手冊 | 1 | 本 |