“新能源电力系统设计硬件在环实验设备研究”项目成果应用于浙江大学必修课程《新能源电力系统设计与实践》
基于低代码控制器的硬件在环实验设备上线浙江大学必修课程《新能源电力系统设计与实践》！
近日，SGOOL团队参与开发的“新能源电力系统设计硬件在环实验设备”应用于《新能源电力系统设计与实践》必修课程。该实验设备采用低代码控制器（更多介绍详见LCC IN ACTION）这一实际控制单元，通过组态化控制技术和通用化配置方法，支持快速搭建新能源电力系统控制场景，显著提高仿真效率。课堂中师生基于上述硬件在环实验设备完成了微电网黑启动控制实验和光伏最大功率点跟踪实验。
该实验课程基于所研制的硬件在环实验设备和Simulink平台实现。通过储能参与的微电网黑启动控制实验和光伏最大功率点跟踪实验，学生能够加深对新能源电力系统运行控制的理解，并掌握硬件在环实验设备的使用方法和半实物仿真的实现方法。
微电网黑启动控制实验
微电网黑启动，是指整个微电网因外部或内部故障停运进入全黑状态后，不依靠外部电网的帮助，仅通过启动微电网内部具有黑启动能力的微源带动无黑启动能力的微源，逐步扩大恢复范围，实现整个微电网恢复的过程。
该实验的控制策略在硬件在环实验设备中实现，被控对象模型在Simulink中搭建，两者通过Modbus协议交互数据。
微电网的整体Simulink仿真模型如下图所示。
该微电网场景由8台330kW燃机、2台500kW储能电源和1台可变负荷组成。黑启动过程首先由储能电池通过VF控制建立微电网电压与频率，然后根据负载功率启动并合闸相应燃机。
黑启动AOE策略的硬件在环实验设备实现
黑启动总共有三组AOE组成，分别实现不同功能：黑启动总控制用于总控整个黑启动过程；储能启动控制用于控制2台储能电源的PCS的启动；燃机启动总控制用于按照燃机启动优先级和分合闸情况发送相应燃机启动命令，单台燃机启动控制用于控制8台燃机启动，单台燃机合闸控制用于控制8台燃机合闸。
硬件在环实验设备操作
完成AOE控制策略编写后只需按如下进行操作即可实现控制。
1）打开一个浏览器，并输入控制器地址，然后输入账号和密码打开硬件在环实验设备。
实验系统采用前后端分离的三层架构，前端图形化建模界面借鉴了Simulink仿真系统，并采用Inkscape软件绘制了网页端元件库。中层通过Python编写MDL文件的形式来实现Simulink 模型的生成。最后由高性能计算设备对模型进行仿真，解放用户侧资源。\
2）以测点配置文件上传测点、通道、AOE配置文件为例，单击图标 ，选中需要上传的文件，确定即可完成上传。上传成功后界面将出现相应内容，可对其进行查看与编辑。
3）所有文件上传完成后，单击“主页”活“概览”返回概览界面，点击“重置”按钮保存配置即可运行。操作界面如下图所示：
4）运行后可以在查询项查看测点值和AOE运行情况等信息。在量测界面还可以观测测点的曲线和报表。
光伏最大功率点跟踪实验
该实验通过增量电导法实现光伏最大功率点跟踪实验。基于硬件在环实验设备设计AOE策略图如下所示：
光伏发电系统的Simulink模型如下图所示的。
硬件在环实验设备与Simulink通信说明：
两个设备通过Modbus协议实现通信，硬件在环实验设备作为服务端，通过配置通信通道文件实现；Matlab作为客户端，通过S函数实现。
1）下面首先对该S函数实现Modbus通信的关键分程序进行说明。
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