新能源环境下源网荷储关键环节——微电网群优化调度虚拟仿真实验

一、前言

微电网群的发展是应对能源变革和提高能源系统灵活性的重要技术路径。作为由多个微电网组成的集群式小型自治电力系统，微电网群通过互联运行实现了能量互补，极大地提升了系统对风能、光伏等可再生能源的消纳能力和整体运行的可靠性。在这一背景下，微电网群的优化调度策略成为确保系统安全、可靠及经济运行的核心技术，引领了电气工程领域的教学和研究前沿。

然而，微电网群的优化调度涉及高危、高成本等因素，使得在实际系统中进行实验性验证变得不切实际。鉴于此，结合虚拟仿真技术的应用，北京象新力研发了“微电网群优化调度虚拟仿真软件”，有效规避实验中的安全风险和高成本问题，还能通过真实模拟的虚拟环境，提高学生对微电网群系统设计、运行原理及优化调度策略的理解和掌握，为培养新时代的电气工程人才奠定坚实的基础。

二、软件介绍

本虚拟仿真实验项目的主要目标是通过深入实践“微电网优化调度”、“微电网群集中式优化调度”及“微电网群分布式优化调度”三个核心教学模块，使学生全面掌握微电网及微电网群在不同调度策略下的运行机制、优化方法及其效益分析。项目旨在从理论与实践相结合的角度，提升学生对微电网优化调度的认知、设计、分析与评估能力，进而深化对微电网群在能源系统中作用的理解和应用能力。

三、产品特点

在实验软件中，实验内容包含有单个微电网、集中式微电网群和分布式微电网群三种实验场景，软件开发采用国际先进的unity3D技术开发的，采用GPU实时渲染，打造真实有效的实验平台，创新性地为学生提供了微电网群优化调度的互动式实验教学手段。

四、实验内容

1、微电网优化调度

“微电网优化调度实验”包含四个板块，分别是“问题与模型认知”、“调度策略设计”、“预测时域影响探究”、“理论互济潜力探究”。让学生从问题认知开始，逐步学习和掌握单个微电网的优化调度理论知识，设计滚动优化调度模型，并通过成本分析及电力盈亏评估等环节，深入理解微电网优化调度模型的构建和运行效益。

2、微电网群集中式优化调度实验

“微电网群集中式优化调度实验”分为3个板块，分别是“问题与模型认知”、“调度策略设计”、“实际互济潜力模型”。

实验在单个微电网优化调度的基础上进一步扩展，引入集中式控制器和相应的控制算法，通过集中式调度策略的设计和实际效益探究，使学生理解和掌握微电网群在集中控制下的优化调度模式和优势。

3、微电网群分布式优化调度实验

“微电网群分布式优化调度实验”分为4个板块，分别是“问题与模型认知”、“调度策略设计”、“通信拓扑适应性探究”、“低碳调度探究”。

通过研究不同通信拓扑结构对优化调度成本的影响，以及分布式和集中式调度策略在成本和功率运算时间上的差异，学生将能够深入了解分布式调度策略的设计原则和实际应用中的效益与挑战。