隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程加快與經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力的支撐作用顯得尤為重要。電網(wǎng)的改造也不是一蹴而就的，新能源發(fā)電應(yīng)運(yùn)而生，但是新能源發(fā)電存在不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，將分布式發(fā)電與智能電網(wǎng)系統(tǒng)接入大電網(wǎng)更可靠。一些地區(qū)在用電高峰期存在電網(wǎng)過(guò)度負(fù)荷的情況，系統(tǒng)中加入蓄電池可在高峰期投入使用，減緩電網(wǎng)壓力。蓄電池的加入也使得太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的電能完全被利用。本系統(tǒng)采用labVIEW編程，投入使用后完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，無(wú)需管理。

本系統(tǒng)創(chuàng)新點(diǎn)在于新能源發(fā)電，基于laVIEW程序控制的全自動(dòng)化電網(wǎng)，能源得到高效利用。系統(tǒng)規(guī)?？纱罂尚?，小到個(gè)體用戶(hù)，大到一個(gè)城市。

上圖是系統(tǒng)框圖，系統(tǒng)有五種運(yùn)行方式，全部由程序控制繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。

1光照充足時(shí)，閉合繼電器8、7、5、3、2（常閉）、1，光伏給蓄電池充電且給負(fù)荷供電，電網(wǎng)也給負(fù)荷供電。

2光照不足時(shí)，閉合繼電器8、7、6、3、2（常閉），光伏給負(fù)荷供電，電網(wǎng)給負(fù)荷供電且給蓄電池充電。

3光照不足時(shí)，閉合繼電器8、1、5、2（常開(kāi)），光伏給蓄電池充電，電網(wǎng)給所有負(fù)荷供電。

4晚上，繼電器4、1、2（常閉），蓄電池給負(fù)荷供電，電網(wǎng)給負(fù)荷供電。當(dāng)用電緊張時(shí)，繼電器1斷開(kāi)，2（常開(kāi)）閉合，蓄電池給所有負(fù)荷供電（不能長(zhǎng)時(shí)間供電）。

5當(dāng)有連續(xù)陰雨天時(shí)，白天繼電器6、1、2（常開(kāi)）閉合，電網(wǎng)給所有負(fù)荷供電的同時(shí)也給蓄電池充電。晚上用電高峰期時(shí)，繼電器1斷開(kāi)，閉合4、2（常開(kāi)）、2（常閉），蓄電池給所有負(fù)荷供電。

由于光伏輸出端和蓄電池輸入輸出端都有功率、電壓、電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)，所有上述運(yùn)行方式都是通過(guò)系統(tǒng)中的laVIEW程序自行調(diào)節(jié)。下圖為系統(tǒng)模型的工作狀態(tài)。

該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

1可靠：采用分布式發(fā)電，且與電網(wǎng)并聯(lián)，在遇到突發(fā)情況下不至于造成斷電。系統(tǒng)中的蓄電池可在晚上（晚上光伏發(fā)電失效）用電高峰期投入使用，緩解大電網(wǎng)的壓力。

2安全：整個(gè)系統(tǒng)基本采用低電壓直流傳輸，且有多個(gè)繼電器來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，當(dāng)遇到短路或其他情況時(shí)可以迅速做出反應(yīng)。

3經(jīng)濟(jì)環(huán)保：“自產(chǎn)自銷(xiāo)”避免了遠(yuǎn)距離輸送造成的損失，采用太陽(yáng)能發(fā)電不消耗其它不可再生能源，不產(chǎn)生“三廢”，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。低電壓傳輸也大大減少了絕緣設(shè)備的投入。

4高效：系統(tǒng)采用光伏逆變，效率可達(dá)98%以上。短距離直流傳輸也使得損耗大大減小。系統(tǒng)還接入蓄電池，可將電能進(jìn)行儲(chǔ)存，完全將太陽(yáng)能所發(fā)出的電能利用。

5智能：系統(tǒng)一旦運(yùn)行，內(nèi)部程序都可以自行運(yùn)作。無(wú)需人員監(jiān)控，只需定期對(duì)蓄電池進(jìn)行維護(hù)。

6現(xiàn)代電網(wǎng)中，負(fù)荷波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的影響很大。沖擊負(fù)荷由于自身的隨機(jī)性、間歇性和大負(fù)荷性，其接入電網(wǎng)時(shí)，產(chǎn)生的過(guò)載、諧波、電壓等問(wèn)題，會(huì)給電能質(zhì)量構(gòu)成威脅。我們采用分布式發(fā)電，可以作為一個(gè)單獨(dú)的供求系統(tǒng)，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響。

該設(shè)計(jì)已在第四屆全國(guó)虛擬儀器設(shè)計(jì)大賽中獲獎(jiǎng)。

作者簡(jiǎn)介：熊姍霞（1988.6-），女，漢族，湖北武漢人，工學(xué)碩士，講師，研究方向：自控設(shè)備及電氣工程。