地下车库照明节能控制系统-上海黄浦区青少年科技活动中心.DOCVIP

第27届上海市青少年科技创新大赛一等奖 市电与新能源的无缝并联及智能电力分配系统 卢湾高级中学 严俨 俞南薇 指导教师 张晓骏 摘 要 本课题针对新能源日益被重视却由于并网难度大，储能成本贵，利用效率低而无法得到大规模普及的情况，设计了一个无需并网、无需储能的新能源与市电智能化的电力分配系统。该系统根据实际负载的电功率，选择合适的供电线路并进行平滑切换。通过回溯算法计算最优分配方案，在保证用电稳定的情况下使新能源的利用率达到最大。且当电网停电时，新能源仍能独立供电，实现独创的“并行接入、互补供电”的方法，提高了新能源的利用效率，推动可持续发展。 关键词：新能源 电力分配 无缝并联 ABSTRACT Due to the current situation where the renewable energy is difficult to apply into daily life because of the bottleneck of gird connection and high cost energy storage through it is valued highly, the task designs an off-grid, energy-storage-free and intelligent power distribution system of utility power and new energy. According to the loads actual power, the task makes load turn on proper power line by smooth switching. The best scheme can be found based on backtracking algorithm， with which energy utilization is maximized on condition of stable power supply. The renewable energy can still isolated work in the event of a blackout, realizing the method of parallel connection and reciprocal energy supply, which reach the aim of effective energy and promoting sustainable development of energy. Key words：renewable energy，seamless parallel connection，intelligent power distribution 前言： 随着中国电力技术、经济各方面的迅猛发展，能源与电网相应承载了许多前所未有的压力，在节能减排、能源结构、电力调配、防灾能力、供电可靠性等方面存在诸多问题。电磁炉、饮水机等小家电的耗电量甚至高于一些大件家电引发的供电中断也屡见不鲜近年来多场自然灾害如2008年特大雪灾电网停电事故河南电网2006.7.1停电事故中国的能源以煤炭为主，调节能力不足现状是，风电与太阳能光伏昂贵，风电不可预测、不可调度的特性太阳能光伏发不具备调峰和调频能力昼夜变化、季节变化对发电产生影响的接入对电网接纳能力提出了更高要求 随着科技的进步，新能源发电的成本已经大幅下降。中国自主研发的新能源技术，将每生产一度电的成本控制在0.5—0.6元，将来还可能达到0.3—0.4元/度。高高在上的新能源发电成本得到大幅度的降低，新能源发电在价格上可以和传统水电、火电竞争，使之可以走进寻常百姓家。此外，随着近几年微电网的发展，新能源的利用率也大大提升。然而，无论是微电网系统还是市场上典型的光伏发电系统，其所配套的储能蓄电池的成本却不低。例如比亚迪的铁电池附加值应用500次寿命,每度电元电网储能，建立起能够适应能源间歇式发电特点，具备信息化、自动化、互动化特点的“智能电网” 2 系统的设计 2.1 设计目标 根据前面的分析，该系统应满足以下要求： （1）能在市电与新能源供电线路中平滑切换。 （2）能准确、有效的测量出新能源发电能力与负载的功率。 （3）根据实际情况，自动分配各负载的供电模式。 （4）应考虑到大电网停电后，新能源供应不足时的电力分配情况。 （5）节能效益相对于改造成本来说必须十分显著。 2.2 设计方案 本系统由单片机配合各外围器件构成控制器，首先由控制器对当前线路上的用电数据进行采集并分析当前新能源发电、市电及负载情况，对各个负载上的供电方式进行平滑切换。 为了实现负载的有功功率测量，主要方