电力工程|绿色建筑集成微电网的能量变换与管理虚拟仿真实验

一、前言

建筑作为能源消耗的重要领域，其能源使用情况和存在的问题受到了广泛关注。随着社会的高速发展，我国建筑总面积每年以15～16 亿平方米的速度递增，建筑总能耗占全国能耗总量近三分之一。为提高建筑能源效率、减少浪费、增加可再生能源利用率、降低环境影响及提升智能化管理水平， 基于微电网的架构，打造光电建筑，成为现有建筑绿色转型的一条有效路径。

北京象新力以别墅和智能工业园区两种典型建筑集成微电网为实验对象，研发了“绿色建筑集成微电网的能量变换与管理虚拟仿真软件”，为学生提供一个一体化虚拟仿真平台。

二、软件介绍

绿色建筑集成微电网的能量变换与管理虚拟仿真软件针对智能园区和别墅两种典型场景，集成光伏发电、风力发电和储能构建微电网，充分应用太阳能、风能等可再生的清洁能源与储能协调配合，降低建筑物能耗，提高系统运行经济性。实验包括系统认知实验、容量配置实验、能量管理实验。

三、产品特点

本实验是以别墅和智能工业园区两种典型建筑集成微电网为实验对象，融合光伏发电、风力发电和储能的综合应用，建设的从发电元件、电能变换到系统优化配置与能量管理的一体化虚拟仿真平台。软件以实际复杂工程问题为牵引，科教深度融合，延伸了传统教学的内涵。同时拓展多学科交叉融合的教学内容，引导学生建立大工程观，开展创新性实验。

四、实验内容

1、系统认知实验

了解建筑集成微电网的基本原理，理解光伏电池和变换器的原理与运行特性，掌握关键元部件在建筑集成微电网中的作用；

2、容量配置实验

研究光伏、风力、储能相关的资源、电价、元件参数和运行模式等条件对系统配置的影响，对比不同约束条件下系统的建设成本和经济性；

3、能量管理实验

研究光伏、风力、储能相关的资源、电价、配置和运行模式等条件对系统运行的影响，对比不同约束条件下的系统的运行成本和经济性。

五、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、新能源系统运行与分析、分布式发电技术、电力电子学等课程。