微电网运行与故障分析虚拟仿真实验指导书
本实验以实际微电网系统为原型,3D仿真建立相应的虚拟微电网系统,在该系统中实现微电网运行与故障分析虚拟仿真实验。具体包含认识微电网、微电网运行操作、微电网非计划孤岛运行危害、微电网保护整定与分析、微电网故障分析与处理等5个功能模块,18个操作步骤,涵盖“基本原理、基本技能、探索实践”三层面实验教学内容,使学生能够掌握微电网运行与故障分析的核心知识点,培养学生的工程实践技能、激发学生的创新意识。该虚拟仿真实验包含五个环节:认识微电网、微电网运行操作、微电网非计划孤岛运行危害、微电网保护整定与分析、微电网故障分析与处理,18个操作步骤。首先登陆https://mool.njust.edu.cn/exp/214.html,进入“微电网运行与故障分析虚拟仿真实验”主界面。点击“登录”进入登陆界面,利用注册好的账号、密码登陆。评委点击“评审账号1”或“评审账号2”登陆。登录后点击“进入学习”,下载课件,下载完成后即可实验。课件下载页面如图2所示,大约2分钟左右。图2 课件下载页面
环节一、认识微电网
进入实验页面后,点击任务栏的“认识微电网”,进入该实验环节。
1微电网基本结构
点击“认识微电网”的下拉菜单“微电网的基本结构”,出现该步的操作界面,点击“开始实验”出现该步的“任务单”,了解完任务后点该任务单右上角的“×”,就可以进行操作了。该步骤使学生进入交直流混合微电网仿真系统,熟悉交直流混合微电网中设备的地理位置,了解交直流混合微电网的基本构成,三维感知微电网的各个组成部分的结构,并学习微电网各组成部分的工作原理。
点击该步操作界面下的地图,出现图3的界面,点击该界面中的任何一个设备,将会在虚拟微电网中见到该设备,且可以获取该设备的原理介绍。具体见如图4~图6。
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微电网接线与控制
点击“认识微电网”的下拉菜单“微电网接线图与控制结构”进入该步的操作界面,点击界面边框闪烁的电脑屏幕,可以看到微电网的接线图,如图6所示,可以整体看到微电网的组成,熟悉微电网的整体结构和工作原理,熟悉交直流微电网的控制方式,以及微电网能量管理的操作方式,结合微电网的接线图与运行方式,从工作原理方面对微电网进行进一步的认知。
图7的接线图可以很好的展示微电网中电能变换和传送的过程,更好理解交直流微电网的工作原理;图8展示了微电网控制器部分;图8给出了微电网的室内部分,包含有电池柜、风力发电柜、光伏发电柜、静态开关柜、微网控制柜(微电网并网控制装置安装在此)、交流柜(微网并网开关及指示灯在该柜上)、储能控制系统(PCS)、配电及汇流机柜。
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