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多少电池容量，以确保PV提供整个系统的稳定性，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。

要识别成本效益，可靠的解决方案，桑迪亚需要为微电网进行建模，并比较涂层不同的控制策略，缺位配置文件和电池尺寸的模拟结果。

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正在计划，但有关它们的详细信息尚未使用，”Schenkman解释道。“我们不得不开发一种模型，这些模型是由其他工程师灵活的，让毛伊电器可以使用它前进。”

一支三名桑迪亚工程师使用Simulink和Simscape Electric金宝appe来模型，并模拟监控系统，PV阵列，电源逆变器，电池，传统发电机和构成Lanai MicroGrid的系统负载。

在Si金宝appmulink中，Sandia的工程师创建了拉奈现有系统的简化模型，其中有一台发电机和Simscape电气公司提供的简单恒流负载。

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工程师从Simscape Electrical添加了三相动态负载块，以模拟负载，在Simulink中运行仿真，并将结果与​​PSS / E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PV模型，该模型包含了太阳辐照度曲线、电压控制电流源和低通滤波器。该团队还增加了一个三相d-q控制电池源，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仿真，其中包含了从拉奈岛传感器捕捉到的真实辐照度数据。金宝app

Sandia研究人员正在使用Matlab^®进一步分析传感器数据，创建更详细的辐照度分布，这将提高未来PV模型的准确性。

随着电池安装的推进，桑迪亚研究人员使用拉奈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 Ememasim一起使用以执行实时仿真。

模拟显示，对于能够响应电力需求的先进控制系统和发电机，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。