一、前言

微电网是一个自治化的小型电力系统，集成了分布式电源、储能、能量转换、负荷、监控和保护装置等，具备完整的发电、配电和用电功能，既可以解决海岛和边远地区用电难题，又可以为城市提供清洁、高效、可靠的能源供应。然而，光伏、风机等分布式发电设备构造复杂，造价昂贵，运行模式多变，能量转换装置控制参数不易更改，在实际系统中开展故障、扰动、运行模式切换等实验具有危险性，使电气工程专业学生的实践教学环节受到很大局限。

为解决上述问题，北京象新力结合课程需要以及“新工科”对于人才培养的要求，充分考虑微电网技术特点，以微电网规划设计、能量管理、运行控制为主线，开发了“分布式发电与智能微电网虚拟仿真软件”，巩固学生基础理论知识，培养学生实际操作能力、分析解决问题能力、研究设计能力和创新能力。

二、软件介绍

本虚拟仿真实验项目以独立型与并网型两类微电网的建设、运行为主线，将微电网规划设计、能量管理、运行控制全过程进行综合设计，将各过程相关基本理论、基本操作、设备结构等知识贯穿于操作全过程。

本项目依托实际微电网工程，所构建微电网的组成结构与设备类型均以实际微电网为准，光伏、风机、柴发、储能、逆变器、控制室等微电网设备的外观、功能、特性与实际装置一致，微电网规划设计、能量管理、运行控制过程与实际微电网相同，核心要素仿真度达到90%。

三、实验内容

1、规划设计

“规划设计”模块包括微电网装备选择与容量配置、微电网规划设计方案判定。学生可自主设计微电网结构与容量，系统将根据配置的分布式电源容量与数量，判断学生设计微电网的正确性与有效性。

2、能量管理

“能量管理”模块包括微电网能量管理策略选择与制定、微电网运行状态观测与讨论。学生选择不同场景（光照强度、风速以及负荷），制定微电网能量管理策略，通过对比不同场景下能量管理策略的异同，加深对微电网运行过程的认知。

3、参数设计

“参数设计”模块包括微电网控制方法选择与制定、微电网控制器参数设计。学生可以对光伏、风机、储能、柴发的典型控制参数进行更改，通过对比不同控制参数下微电网运行状态的不同，进一步加深对微电网中电力电子变流器控制方法的理解。

4、基础实验

“基础实验”模块中，学生可进行光伏扰动实验、风机扰动实验以及储能充放电实验。通过改变微电网运行环境，主要包括光照强度、温度、风速、负荷，进一步掌握不同类型分布式电源与储能的动态特性。

5、拓展实验

“拓展实验”模块设置了多种微电网模式切换场景，系统随机生成实验场景，不同学生实验结果具有明显差异。在模式切换过程中，本模块将实际微电网系统中自动模式切换操作分解为多个步骤，学生需按顺序完成全部步骤。

四、支撑课程

本产品可广泛应用于本科和高职类院校的实训和课程教学，主要针对电气工程及其自动化相关、新能源科学与工程、分布式发电与微电网技术及其相关专业领域，可匹配分布式电源与微电网技术、分布式发电技术、智能微电网技术与应用等课程。