桑迪亚国家实验室模拟夏威夷微电网和光伏系统

桑迪亚想确定是否需要大量的电池容量，以确保整个系统的稳定性，如果PV提供降低的功率或失败。当云通过光伏阵列时，能量输出掉落;电池必须足够大以提供电力，直到柴油发电机可以接合以拾取负载。然而，超大电池可能会对毛伊电气的Lanai客户施加数十万美元的不必要成本。

要确定经济效益，可靠的解决方案，所需的桑迪亚需要对微电网进行建模并进行比较仿真的仿真结果，这些结果包含不同的控制策略，Insolation简介和电池尺寸。

只需三个月即可完成评估，桑迪亚需要快速开发模型。适应未来使用模型的能力也是一个关键要求。“我们知道新的发电机和其他可再生能源如风农场，但有关它们的详细信息尚未使用，”Schenkman解释道。“我们不得不开发一个灵活性，并且容易被其他工程师理解的模型，以便毛伊电器可以使用它前进。”

三个桑迪亚工程师团队使用Simulink和Simscape电气来模型，并模拟金宝app构成Lanai Microgrid的监控系统，PV阵列，电源逆变器，电池，传统发电机和系统负载。

在Si金宝appmulink中，桑迪亚工程师创建了一种简化的Lanai现有系统模型，具有单个发电机和Simscape Electrical的简单恒定电流负载。

毛伊电器为桑迪亚提供了西门子^®PSS^®系统的e模型，用于模拟PV阵列的负负载。为了验证他们的Simulink模型，金宝appSandia Engineers从Simscape Electrical添加了一个三相动态负载块，以模拟Simulink中的负载，并将结果与​​PSS / E的结果进行比较。

接下来，该团队开始在Simulink中改进模型，并添加所需的电池容量和控制系统。金宝app他们用一个更真实的模型取代了基本的光伏模型，其中包括太阳辐照度曲线、电压控制电流源和低通滤波器。该团队还添加了一个三相d-q控制的电池电源，一个四象限逆变器，更多的负载，和一个更复杂的控制系统。

为了评估不同的控制参数和电池尺寸，Sandia进行了Simulink模拟，其中包含了从拉奈岛传感器捕获的真实辐照度数据。金宝app

桑迪亚研究人员正在使用MATLAB^®来进一步分析传感器数据并创建更详细的辐照度轮廓，这将提高未来PV模型的准确性。

随着电池安装的推进，Sandia的研究人员将Lanai Simulink模型作为先进微电网控制系统内部研发项目的基础。金宝app

在这个研发项目中，Sandia研究人员使用了Simulink编码器金宝app™要从模型生成C代码，它们与Opal-RT EmeGasim一起使用以执行实时仿真。

模拟显示，通过先进的控制系统和发电机可以响应电力需求更快，不需要额外的事实设备。桑迪亚在桑迪亚进行规划，以实现太阳能和风力发电系统。