科研案例 | 適合新型配電網(wǎng)的分布式智能配電模擬平臺(tái)

所屬地區(qū)：上海 - 上海發(fā)布日期：2025-06-20

發(fā)布地址: 上海

?項(xiàng)目背景

未來配電系統(tǒng)呈現(xiàn)出 “雙高”“雙波動(dòng)” 等新特性。一方面，高比例新能源接入與高比例電力電子設(shè)備應(yīng)用，使配電系統(tǒng)面臨著更加復(fù)雜的電能質(zhì)量控制和穩(wěn)定運(yùn)行挑戰(zhàn)；另一方面，供給側(cè)和需求側(cè)的波動(dòng)性，要求配電系統(tǒng)具備更強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性。亟需建設(shè)具備全范圍、全場(chǎng)景、全工況的新型配電網(wǎng)全景數(shù)字仿真與分布式智能配電模擬平臺(tái)，完成新型配電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)高效協(xié)同策略與數(shù)字化深度融合的研究。

?項(xiàng)目概況?

本項(xiàng)目用于搭建1套多端口電能路由器標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，直流750VDC直流母線，支持太陽能、電網(wǎng)、儲(chǔ)電池等多種能源混合供電，多直流電壓等級(jí)和多類型直流負(fù)荷。通過智能化調(diào)度實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，安全、可靠、智能。

在低壓配電網(wǎng)中，電能路由器可以使相鄰的低壓配變臺(tái)區(qū)通過柔性直流互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)動(dòng)態(tài)增容、故障快速轉(zhuǎn)供，提升供電可靠性及分布式電源接納能力。通過低壓交直流靈活組網(wǎng)，適應(yīng)多模式源、荷接入，此外電能路由器內(nèi)置了豐富的傳感器和智能控制模塊，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障診斷和智能決策，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)柔性高效互動(dòng)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)。

?系統(tǒng)功能

(1)電網(wǎng)端口

1) 雙向整流，功率方向支持吸收電能和釋放電能；

2) 臺(tái)區(qū)變壓器間負(fù)載不均衡或季節(jié)性負(fù)荷波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)功率互濟(jì)、容量共享；

(2)光伏端口

1)單峰MPPT實(shí)驗(yàn)，光伏MPPT功率追蹤；

2)直流并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，將光伏的電能釋放到直流母線；

(3)儲(chǔ)能端口

1)DCDC具備充電實(shí)驗(yàn)，將電網(wǎng)電能充電轉(zhuǎn)移至儲(chǔ)能電池；

2)DCDC具備放電實(shí)驗(yàn)，將儲(chǔ)能電池中電能放電至電網(wǎng)；

3)DCDC具備雙向穩(wěn)壓實(shí)驗(yàn)，離網(wǎng)時(shí)建立能量能雙向流動(dòng)直流母線；

(4)直流負(fù)載端口

柔性輸出實(shí)驗(yàn)，輸出范圍375-750VDC,

(5)能量管理功能

1)各端口電能檢測(cè)，實(shí)時(shí)電參數(shù)顯示；

2)負(fù)荷和儲(chǔ)能電池人機(jī)數(shù)據(jù)交互及控制

3)電氣支路母線側(cè)數(shù)字量控制和狀態(tài)監(jiān)視；

4)光伏、儲(chǔ)能電池依次輸出實(shí)驗(yàn)；

5)儲(chǔ)能電池分時(shí)段充電功能（并網(wǎng)狀態(tài)）實(shí)驗(yàn)；

本系統(tǒng)具備高兼容性和開放性，可以有效解決分布式電源接入與消納：如光伏、風(fēng)電的接入問題，提高新能源的消納能力。通過直流母線的連接，分布式電源可以更高效地將電能傳輸?shù)叫枰牡胤剑会槍?duì)高比例分布式光伏接入臺(tái)區(qū)引起反向過載、電能質(zhì)量問題，提升臺(tái)區(qū)承載力，實(shí)現(xiàn)電壓主動(dòng)控制。

實(shí)現(xiàn)末端配電臺(tái)區(qū)動(dòng)態(tài)增容與故障轉(zhuǎn)供：對(duì)于臺(tái)區(qū)間負(fù)載不均衡或季節(jié)性負(fù)荷波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)功率互濟(jì)、容量共享；對(duì)于電動(dòng)汽車等負(fù)荷導(dǎo)致的配變過載，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)增容；對(duì)于高品質(zhì)供電要求，故障情況下，能夠快速將負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其他正常運(yùn)行的臺(tái)區(qū)，減少停電時(shí)間。

該系統(tǒng)滿足新型電力系統(tǒng)對(duì)配電網(wǎng)、新能源和負(fù)荷深度融合提出新的要求，在能量生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、管理和使用的各個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)用系統(tǒng)化、集成化和精細(xì)化方式提高整個(gè)配電網(wǎng)魯棒性和用能效率。

?現(xiàn)場(chǎng)照片?