施耐德电气Go Green电力电子创赢赛道·赛题分析(二)
大赛针对同学们的需求,邀请了本次大赛战略合作伙伴——施耐德电气(中国)有限公司专家对“施耐德电气Go Green电力电子创赢赛道”赛题三进行了分析:赛题三:光储充一体化系统设计为了促进高比例利用可再生能源、推动落实“双碳”目标,某工业园区计划利用园区场地搭建一套集成分布式光伏、新型储能、应急柴油机、泵类负荷等一体化工业绿色微电网。目前园区10kV并网点负荷约8MW,其中泵类负荷约5MW,计划安装分布式光伏12MVA,接入10kV并网母线,需要确定储能配比以及应急柴油机安装容量,并制定整个微网系统的控制方案和保护方案,在满足最大化消纳新能源的同时,保障负荷的可靠稳定运行和并网合规性要求。一、设计要求 1.确定最优储能和柴油机容量配置。2.微网电力系统结构设计光伏组件、逆电器、储能BESS、变压器等关键设备选型。3. 微网电气系统保护配置方案。4.微网控制策略设计与验证。5.微网接入系统的电能质量评估分析。二、作品要求初赛要求:提交设计概要书,内容包含设计思路、设备选型、初步控制策略。呈现形式为PPT、WORD或其他文档形式。复赛要求:提交初设报告及相关附录文件,初设报告包含作品设计技术报告、主要经济技术指标对比以及项目概算等。决赛要求:提交完整的设计方案书,可包含以下内容:○储能及柴油机配比分析说明,系统设计、设备选型及相关潮流计算、短路分析、保护选择性、电能质量评估以及控制策略设计、仿真验证结果说明等。○与设计方案书一致的仿真模型。有硬件设备(如RTDS,控制器)参与控制策略仿真验证更佳。推荐使用ETAP/Matlab等仿真软件。仿真模型示意图 仿真结果示意图※注:ETAP是施耐德为微电网电气系统设计、建造、运行及维护开发的一套先进的数字孪生优秀解决方案。三、解题思路微网建模、设计、设备选型、微网的控制研究:1.在ETAP软件中建立微电网的模型,包括建立电气单线图、输入各设备的电气参数。2.在建好的离线模型中可进行分析、验证和优化系统的设计。并在此步骤中制定微电网运行过程中的各种场景、及各场景的控制逻辑和控制策略。直至得到最优的、符合微网稳定性、符合电网合规性要求的控制策略。3.基于ETAP仿真计算进行微电网的设备选型:潮流、短路计算进行微网的设备选型(电缆、变压器、逆变器、断路器);基于保护模块,验证微网的保护配合;微网的电能质量仿真分析。快速控制无缝孤岛切换和负载/电源切除重新并网管理控制控制电能交换,P,Q,PF调度DER和管理储能保持电压曲线和无功功率分配模型驱动微电网控制器 设计建造:使用实时数据进行系统建模和分析 验证:验证微电网控制器响应预测:微电网的未来状态 前瞻:提前采取补救措施