在新能源技术快速发展的背景下,风光储并离网发电系统凭借其高效利用可再生能源的特性,成为解决偏远地区供电难题的重要方案。该系统通过整合风能、太阳能、储能模块及市电资源,有效克服了新能源发电的波动性与间歇性问题。近期,科研团队基于EasyGo实时仿真器EGBox Mini,成功构建了风光储并离网发电系统的仿真模型,并通过实验验证了其控制策略的可靠性。
系统设计采用分层控制架构,针对不同能源模块的特性制定差异化控制策略。风机模块可选择最大功率跟踪控制或定整流侧直流电压控制,光伏模块则通过扰动观察法实现最大功率点跟踪。并网换流器采用双闭环控制,外环维持直流电压稳定,内环调节电网电流,确保并网功率精确匹配设定值。储能模块根据系统总功率需求动态调整充放电状态,当风光总功率超过40kW时吸收多余能量,不足时释放储能补充功率。
实验平台搭建过程中,团队选用了EGBox Mini实时仿真器。这款基于CPU+FPGA架构的紧凑型设备,支持硬件在环测试(HIL)与快速控制原型(RCP)两种模式。研究人员将控制模型与拓扑模型分别部署于两台EGBox Mini,通过高速通信接口实现数据交互。系统初始条件设定为:风速13m/s、光照强度1000W/m²、直流母线电压800V、并网功率40kW。实验数据显示,当风速在0-3秒内从13.5m/s变化至14m/s,光伏强度从1000W/m²升至1300W/m²时,系统仍能保持直流电压稳定在800V,并网功率波动幅度小于0.5%。
对比离线仿真结果,实时系统在动态响应速度与参数精度方面表现优异。当光伏功率从20kW突增至24kW时,储能模块在200ms内完成状态切换,将并网功率稳定在40kW。风机功率随风速变化时,换流器通过调节电流内环参数,使直流电压波动范围控制在±1.5%以内。这种毫秒级响应能力,为实际工程应用提供了重要参考。
该研究成果不仅验证了EGBox Mini在复杂能源系统仿真中的适用性,也为新能源并网控制策略的优化提供了实验平台。目前,团队正基于该平台开展多机并联控制与故障穿越等高级功能测试,相关技术有望在微电网、分布式发电等领域推广应用。科研人员表示,实时仿真技术将显著降低新能源系统研发成本,加速清洁能源技术的产业化进程。











