新能源微电网代表了未来能源发展趋势,在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面发挥了很大作用,是推进能源发展及经营管理方式变革的重要载体,新能源与微网教学与科研平台建设的关键在于解决理论教学、动手实践、技术科研及工程应用之间的相互融合。目前,高等院校电力专业在新能源与微网技术领域的教学科研工作,存在以下不足::
1)新能源与微网产业理论与技术更新迅速,教学体系来不及调整;
2)理论课程为主,实验实训环节不足;
3)实践课程往往为单一能源形式,不体现网络特性;
4)缺少新能源与微网研究工具,特别是系统化的科研平台。
各高等院校应把握历史机遇,迎接时代挑战,依据国家发展战略性新兴产业的需要,紧密结合该技术领域发展对人才的迫切需求建立相适应的教学、科研与实践平台,满足国家飞速发展的新能源科技时代对人才培养的需求。
1.高等院校或培训中心电气工程及其自动化专业新能源微网实验室建设;
2.高等院校或培训中心可再生能源或相关专业实验室建设。
3.科研机构新能源微网实验室建设。
1)新能源发电技术的基础理论与实验教学;
新能源发电技术的核心理论课程,包括:《光伏发电技术基础》、《风力发电技术基础》、《储能技术基础》、《充电桩技术基础》等,与之对应的还包括与新能源发电技术基础理论相对应的实验教学课程。
2)微电网相关技术问题的理论与实验教学;
基础理论与实验教学是理解微电网相关技术的前提,在此基础上,平台也配置了更专业化的课程,包括:《微电网技术及工程应用》、《微电网和主动配电网》、《微电网运行与控制》、《微电网并网技术》、《微电网仿真与分析技术》等,这些课程以实时仿真系统为平台,结合实际微网系统为对象,同时涵盖了理论知识与实践部分。
3)基于功率连接方案的元件建模与模型参数辨识技术研究;
4)基于数字物理混合仿真的并网策略与运行控制策略研究;
5)继电保护装置逻辑的闭环实验验证及设计研究;
6)其他微电网相关技术问题专题研究;
国内首套以真实新能源微网系统作为实验对象的综合性教学与科研平台,到目前为止,国内外尚没有与本平台功能相当或相近的平台或系统,平台具有以下特点:
1)体系完整:对于高等院校,既适用于本科生的基础教学与实训,又适应于研究生的科研实践与创新,教学部分同时包含相应的理论与实验课程。
2)功能全面:平台能够应用于新能源微网技术领域相关的各个场景:规划设计、调度监控、运行维护、教育培训、事故分析等等,适用于各类新能源微网相关技术问题的研究:微电网仿真建模研究与综合分析、微电网规划设计的理论与方法、微电网储能对安全稳定运行的机理、微电网与含微电网配电系统的继电保护问题、高渗透率微电网与外部配电系统相互作用机理、微电网并网控制与电源协调控制、微电网电能质量分析与控制、微电网经济运行与能量优化管理等等。
3)定制灵活:实际新能源微网系统的构建需结合地理位置的气象条件等因素,根据实际情况与功能需求对不同的能源形式定制化配置;本方案提出了微网的几种典型配置方案,还可根据供电容量、经费情况对微网规模进行定制化设计;根据科研需求对仿真系统的功能模块进行定制化配置。