淺談技工院校智能微電網實驗系統研究

陶承亮

摘要：首先闡述了技工院校智能微電網系統的研究內容，通過討論智能電網的基本概念和主要技術特征等問題，分析智能電網現狀，探討了智能電網發展趨勢及前景，包括特高壓電網、微電網、智能計量、數字化電站，智能電網作為一項新興的電力技術，將成為世界主流國家電力工業發展的趨勢，其次介紹了智能微電網在技工院校開展的重要性，分析了智能微電網實驗實訓系統在實踐教學人才培養中的重要作用，對于新能源技術的推廣具有重要的實際意義。

關鍵詞：智能微電網;新能源;實驗;智能計量

智能電網這一概念最早可能是美國能源部的一個團隊創造的。但隨后美國能源部指出，目前的電網并不是“愚蠢的”，智能電網只是將電網中智能的部分擴大化，從與消費者單純的供需關系變為更加直接的與消費者進行交互，精確自動化的預測發電量并對電量進行分配。與傳統的集中供電方式比較，分布式發電因運行方式靈 活、更加接近用戶側、就地消納清潔新能源等優勢而受到普遍關注。 智能微電網作為一種分散獨立的供能系統，集成了先進的電力技術。其容量相對較小，接近用戶側，將分布式電源、 相關負荷、儲能器件和監控保護裝置等器件有機結合，形成了一種單一可控系統，能夠實現孤島運行與并網運行之間的平滑切換;就近向用戶進行供電，減少輸電線路的損耗，有效防御上級電網故障帶來的影響。當上級電網的電能質量不能滿足要求或者產生故障時，智能微電網可切換為孤島模式運行，以保證自身的安全穩定運行。

1.智能微電網實驗系統的研究內容

① 智能微電網實驗系統的整體設計包括智能微電網系統的硬件平臺建設和力控監控管理系統的設計。

② 智能微電網實驗系統的研究?；诮ㄔO的智能微電網實驗系統，對微電網相關的電力電子技術進行研究。

③ 智能微電網內部存在大量的非線性負載，會有導致微電網內部的電能質量下降的可能，此時同時在離網狀態時孤島模式下運行時，智能微電網的頻率也會出現一定的偏差。在這其中會運用到大量的的電力電子技術，能夠提升微電網的電能運行質量，提高微電網的運行效率， 縮小微電網的頻率偏差。

④ 智能微電網實驗系統在我校教學建設中的應用。

通過智能微電網實驗系的建設以及對智能微電網技術這么專業的研究，推廣新能源技術的新知識，加強專業建設，推動以學生為主體的應用型人才培養模式的實施，加快智能微電網技術、電氣工程、機電一體化、通信工程、計算機等專業的技術類課程的教學、實訓和課程改革，讓學生自主設計實驗方案與步驟， 鼓勵創新。

2.智能微電網實驗系統的建設方法

智能微電網實驗統為新能源發電技術在電網中的應用提供理論及實踐依據，同時給學生學習智能微電網新技術提供平臺支撐。智能微電網實訓系統集新能源、高壓變電、繼電保護、配電技術、自動控制技術、通信技術為一體， 滿足“自動控制原理”“電機與拖動”“電力系統分析”“電力系統自動化”“電力系統繼電保護”“供配電技術”“新能源技術”等課程的教學實驗要求;可開展電力電子技術設計、光伏電站設計、風能電站設計、水電站電氣設計、變電所電氣設計、 變電所繼電保護配置、一次設備安全運行等畢業設計;學生可依托該平臺開展創新性、開放新綜合實驗以及相關創新創業項目研究。

通過智能微電網科研實訓系統建設，可為學生提供一個較為真實的實踐教學環境，使學生對光伏電站，風力發電等新能源技術中的電氣部分，包括從系統的運行原理、設備的安裝調試、維護維修、實際運行控制等產生一個整體的概念。將學生所學習過的相關專業知識進行融會貫通，并將其應用到實踐中去，積極培養學生的實際工程觀念、分析問題與解決問題的能力，努力提高學生的專業素質及崗位競爭綜合能力。

3.智能微電網實驗統系統的應用

（1）智能微電網實驗統系統能夠將智能微電網的建設運用于校園中，結合學校實際提出智能微電網建設方案，打造智能微電網高校。 最終不僅建成智能微電網，同時也將智能微電網高校建設成一個超大規模的智慧能源“實驗室”。

（2）在智能微電網實驗統系統的基礎上，因地制宜地探索各類分布式能源和智能電網技術應用，提高新能源技術的科研水平，不斷提高和改進各種分布式發電的設備性能和工作運行效率，降低智能微電網中分布式發電的成本，形成具有區域特點的能夠復制的典型模式，逐步將微電網技術進行推廣并不斷擴大，能夠覆蓋到包括辦公樓、住宅、學校、賓館、福利院、療養院、商店、飯店、醫院、體育館等多種場所。

（3）智能微電網實驗統系統的建設強調實踐教學在人才培養中的重注重提高學生自主學習能力的培養， 堅持學生在實驗中的主體地位。實行開放式管理模式，并將大學生科技創新活動納入實踐教學體系，通過開放共享，使現有實驗教學資源的效益得到最大限度地發揮，為今后走上工作崗位，從事與新能源發電技術有關的工作奠定扎實的基礎。

結語

世界各國都在積極發展智能電網系統。通過討論智能電網的基本概念和主要技術特征，分析智能電網現狀，虛擬同步電機技術，配電網接地保護與繼電保護，雙向充電技術，電轉氫氣儲能分段等問題。探討了智能電網發展趨勢及前景，包括特高壓電網、微電網、智能計量、數字化電站，以及柔性輸電。智能電網作為一項新興的電力技術，將成為世界主流國家電力工業發展的趨勢，智能電網為中國的經濟建設提供更加穩定可靠的電力保障。能源發展在我國正在發生實質性變化，朝著更環保的能 源結構方向發展。技工院校智能微電網實驗系統的目標是智能、低碳、節能、環保，智能微電網象征著未來能源發展的主要趨勢，是推動能源發展的主要載體，是實施能源發展 的主要舉措，對于實現可持續發展有著深遠的意義。

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