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1、分布式发电综合实验室介绍,长沙理工大学 电气与信息工程学院,1 概述,分布式发电综合实验室为省部共建的教育部重点特色专业实验室，投资共300万元，于2009年12月竣工，是一个包含分布式发电电源、模拟变电站、配电站、输配电线路及各种模拟负荷等组成的完整电力系统的全方位物理模拟，配置了先进和完善的电气二次设备，并包含一个配备了变电站仿真系统及电力系统计算软件的计算与仿真室。 为适应当前电力新型能源发展的需要，使学生了解分布式发电电源工作原理与并网过程，本实验室的发电电源考虑了风力发电、光伏发电、超级电容发电等多种电源形式。为了使学生对整个电力系统有一个完整的认识，熟悉电力系统结构及运行特点，本实
2、验室模拟电力系统设置了几个典型的变电站、配电站以及多条输配电线路，并设置了多种负荷形式（包括静止负荷与旋转负荷）。配置了与现场运行设备完全等同的先进和完善的电气二次设备及系统（包括保护与监控系统及各种自动调节设备），保护与监控系统采用现场最流行的分散分布式结构。 本实验室特色鲜明，体现了强电与弱电的综合、电气一次系统与电气二次系统的综合、多种实现方式与多种功能的综合、多个学科方向的综合。本实验室以本科教学为主，兼有一定的研究开发功能，为电气工程及其自动化专业的实践性教学提供了优良的条件与场所，有利于系统性、综合性地开设相关专业的实验及进行专业综合实习，为学生提供了实际动手操作和进行设备调试的机
3、会，也为学生进一步进行一些探索性学习与研究提供了条件。,2分布式发电综合实验室系统构成,2.1 电力系统站点连接示意图,2.2 电力系统网络接线图,2.3 电力系统构成 1、电源 (1)电源1、2：容量为2kW，出口电压为400V的模拟发电机组2套，采用浙江天煌科技实业有限公司生产的THLZD-II型电力系统综合自动化实验平台，模拟2台小型火力发电机组。 (2)电源3、4：容量为2kW，出口电压为400V的模拟发电机组2套，采用浙江天煌科技实业有限公司生产的THLZD-II型电力系统综合自动化实验平台，模拟2台小型水力发电机组。 (3)风电电源：容量为1kW，出口电压为400V的风力发电机系统
4、一套，包括风力发电机、控制逆变器、风机并网控制器等，生产厂家为南京禾浩通信科技有限公司（风车高六米，布置在工科一号楼楼顶）。 (4)光电电源：容量为3kW，出口电压为400V的太阳能光伏发电系统一套，包括光伏发电板、控制逆变器、光伏并网控制器等，生产厂家为南京禾浩通信科技有限公司（光伏板布置在工科一号楼楼顶）。 (5)超级电容蓄能发电电源：容量为0.5kW，出口电压为400V的超级电容蓄能发电系统一套，包括超级电容器、并网控制器等，生产厂家为锦州百纳电气有限公司。 (6)无穷大电源：采用市电经感应调压器及双卷变压器接入来模拟。调压器-变压器组参数：容量20kVA，电压430V的三相感应调压器1
5、台；容量20kVA，电压比380V/600V，接线方式为Y,y-12的变压器1台。,2、变电站及配电站 (1) A变电站（11个电气屏柜） 主变压器：容量5kVA，电压比60022.5%V/400V，Y0,d-11接线的双绕组三相变压器2台。 高压侧（600V）主接线采用双母线带旁路方式：,低压侧（400V）主接线 采用单母线分段方式： (2) B变电站（2个电气屏柜） 主变压器：容量5kVA，电压比60022.5%V/400V，Y0,d-11接线的双绕组三相变压器1台。 高压侧（600V）主接线采用单母线方式； 低压侧（400V）直接接到配电站1。 (3) C变电站（2个电气屏柜） 主变压器
6、：容量5kVA，电压比60022.5%V/500V/400V，Y0,y0,d-12-11接线的三绕组三相变压器1台。 高压侧（600V）主接线采用单母线方式；中压侧（500V）直接接到配电站5；低压侧（400V）直接接到配电站2。 (4) 五个配电站（10个电气屏柜）：配站1配站5，主接线皆采用单母线方式。,3、线路及负荷 线路：三相模拟线路6条。每条线路采用电阻及电感模拟，结构及参数如下（线路电流按10A考虑）： (2) 负荷 旋转负荷：容量为1kW，输入电压为380V三相交流的低噪音轴流风机3个；1.5kW变频电机负载2套。 三相模拟静止负荷6套：每套由可分别投切的2组电阻、2组电感构成，
7、每套三相有功1kW，三相无功0.75kVar。,2.4 综合自动化监控系统配置 1、监控系统基本情况 整个实验室的综合自动化系统采用流行的分散分布式，即保护测控箱下放到电气一次屏柜上。整个电气系统25个电气一次屏柜上分散配置共计39个保护测控箱（下位机），各个下位机之间采用RS485口连接，然后经通讯管理机及以太网交换机与监控站（上位机）相连。 上位机监控分为子站、主站两级监控。4个监控子站包括：A变电站监控子站、B变电站监控子站、C变电站监控子站、配电站监控子站（五个配电站共用1个监控子站）；1个地区调度监控主站（2台监控机互为备用）。 所有下位机皆采用湖南紫光测控公司DCAP-5000系列保护测控装置，上位机软件系统采用湖南紫光测控公司的SM-3综合自动化软件系统。,2、上位机监控站点配置图,3、监控系统通讯网络结构图,3分布式发电电源基本工作原理,3.1 风力发电及光伏发电基本电路流程图,3.2 超级电容发电基本电路流程图,谢 谢！,
