在屋顶铺上太阳能板,配以相关智能设备,三栋建筑连成了一个独立供电电网——这个“高大上”的微电网应用创新项目位于厦门大学翔安新校区,改变了传统太阳能发电所采用“逆变上网”传统模式,创新出了一套直流微电网,依靠太阳能就能直接给数据中心、直流充电桩、照明、空调供电。

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这个在微电网领域极具示范效应的高大上项目,自然少不了各种先进技术及关键系统的应用。其中,维谛技术有限公司(Vertiv,原艾默生网络能源)凭借强大的研发实力和十多年来经验积累,为厦门大学项目提供完善的微电网一体化解决方案,已经安全稳定运行近5年时间。

首开先河的微电网创新项目

微电网通常是指由太阳能极板或风机、气候单元、能量变换系统、储能设备、能量管理和智能监控等部分组成,基于功率链形成的小型发电和配电直流系统,是一个能够实现自动控制、自适应强和全智能化的自治系统。

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此次,厦门大学微电网项目将供电系统和各建筑内各类负载设备集中智能管理,形成具有自供电能力的智能化建筑群。其主要供电来自于屋顶150KW太阳能发电装置,可以满足厦大翔安校区东区的能源学院工程楼、南楼和北楼三栋建筑楼宇供电和规划的IDC机房供电要求。 既可以与公共电网联合运行,也可以解耦运行,提高供电可靠性和灵活性。并且该微电网也可增加逆变装置实现传统太阳能光伏发电并网运行模式,在智能建筑领域具有非常广阔的应用前景。

领先方案全方位满足用户需求

维谛技术(Vertiv)充分发挥在设计、设备和建造方面的优势和经验,为厦门大学直流微电网项目提供了全面的技术、产品支持,帮助厦门大学成功建设了高可靠、高效率的微电网示范性项目。维谛技术(Vertiv)为该项目提供的一体化解决方案,涉及多个产品维度,涵盖了直流微电网建设的多个子系统。主要包括:MPPT系统、高压直流系统、DC/DC系统、电动车充电系统、储能系统、智能PDU、环境监测系统和机房监控系统,不但提供可靠供电保障,还为微电网运行提供智能化、信息化、精细化的管理支撑平台。

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其中,MPPT系统是太阳能高效转换为稳定直流电的关键环节,系统由新一代高性能HS系列转换模块组成,模块相互之间采用CAN通信连接,系统内部具有高精度自主均流管理能力。并机组网可支持多个大容量太阳能方阵接入,各个方阵配备独立的绝缘检测和负载控制,配置有原艾默生网络能源(现维谛技术Vertiv)品牌系统级直流防雷装置。

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作为实现电网联合运行的必需设备,高压直流充电系统可为微电网后端的IDC重要负载可靠供电。系统采用了高可靠、高效率、高功率密度的R系列大容量电源模块,最佳效率点96%以上。电源模块自主均流实现超大容量输出,支持热插拔,扩容方便。系统配置高级智能电源监控单元,不但实现HVDC系统内部智能化管理,而且支持与MPPT系统一体化协调工作,实现自适应稳定输出。电源监控单元带有触摸式7寸彩色屏,界面美观清晰,操作方便。

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解决方案配置的精细化电池管理系统,可实时监测单体电池的状态、温度等,并通过智能接口上传,实现远程管理,并可实现与HVDC、MPPT系统无缝切换,真正为后端数据设备、照明、空调等负载提供不间供电保障。同时,方案配置的EVS系列电动汽车充电系统,采用国际领先的高频开关电源模块并联技术及工业可编程监控器。人机界面采用工业彩色触摸屏,操作方便简单。系统具有重量轻、体积小、高效率,安全可靠等突出特点。

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在配电单元上,方案配置的智能PDU系统采用了全智能化精密配电设计,实现输入和输出的全方位状态监测和告警管理,实时监测各分路电压、电流、电量等参数,具有智能接口与上级监控通信。

全面、完善的智能监控管理是解决方案的亮点之一,HVDC、MPPT、储能系统的自适应控制管理是整个方案的核心和关键技术,凝聚了维谛技术(Vertiv)十多年来积累的技术经验,展示了强大的研发实力和工匠精神。配置的基础设施综合管理单元实现了对厦门大学直流微电网的太阳能接入MPPT系统、高压直流系统、电池巡检、配电网络、充电桩的智能化、精细化、可视化统一管理,当某个子系统运行异常,不影响系统中其它子系统的正常工作。

目前,基于维谛技术(Vertiv)一体化解决方案的有力保障,厦门大学微电网已经实现了近5年的稳定运行,打造了高效利用可再生能源的创新典范。展望未来,随着业界绿色环保理念的深入人心,直流微电网的规模化应用将逐步兴起。

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