43、超级不间断电源（Super UPS）系统的架构、控制与保护

超级不间断电源（Super UPS）系统的架构、控制与保护

1. 超级 UPS 系统概述

为了提升微电网的供电能力和可靠性，提出了基于高可靠性超级 UPS 概念的微电网系统。该系统引入了两个独立的基础设施，即市电和天然气发动机，同时还集成了可再生能源光伏（PV）和燃料电池（FC）。通过多种能源、多种储能设备以及高可靠性的电力转换系统，微电网的可靠性得到了显著提高。

2. 超级 UPS 演示平台搭建

2.1 平台组成

为了验证超级 UPS 的架构、控制和保护功能，在实验室搭建了一个演示平台。该平台由市电、燃料电池、天然气发动机、锂离子电池、超级电容器和光伏组成。分布式电源和储能设备分布在不同的位置，如一楼、二楼、三楼和屋顶。所有的转换器模块通过以太网进行通信，负载的额定功率为 100 kW。
| 项目 | 值 | 项目 | 值 |
| — | — | — | — |
| 燃料电池 | 30 kW | 市电 | 100 kW |
| 天然气发动机 | 50 kW | 负载 | 100 kW |
| PV | 1.5 kW PV 面板和 30 kW PV 模拟源 | 锂离子电池 | 40 kWh |

2.2 控制架构

中心控制器为上位机，上位机向所有转换器模块发送模式和功率指令，并接收模块状态的反馈。由于燃料电池和天然气发动机与中心控制器距离较远，它们通过无线网络接收指令。

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