一、项目立项原因（学校科研实验场景）
科研教学的刚性需求
微电网是新能源电力系统方向的核心研究对象，但真实的并网 / 离网试验、多源协同控制，直接在实际电网里做风险高、成本高、难以复现。学校搭建这套微电网实验平台，是为了给电力、自动化等专业提供安全、可控、可反复试验的科研与教学载体，支撑相关课题研究和学生实践。
解决新能源并网的共性技术难题
分布式光伏、储能、风电大量接入大电网时，会带来电压波动、谐波干扰、调度困难等问题。学校通过搭建这套实验系统，可以模拟真实场景下的多源协同控制、并网 / 离网切换、故障保护等场景，验证控制算法、通信协议、调度策略的有效性，为解决行业痛点提供实验依据。
二、行业场景（聚焦学校科研实验用途）
这套微电网系统是电力系统、新能源发电、智能控制等课程的核心实验平台。学生可以通过上位机软件，直观地学习光伏 / 储能 / 风机的运行原理、并网与离网切换逻辑、Modbus 通信协议、多源协同调度等知识，开展从基础操作到复杂系统设计的全流程实践，解决了传统教学中 “理论与工程脱节” 的问题。
1. 多源异构设备统一接入与通信管理
功能说明：实现了对微电网内所有分布式电源、储能设备、控制器的统一接入与数据交互。
支持 30 路 Modbus RTU/TCP 设备同时接入，覆盖光伏、储能、风电逆变器等通用电力设备；
兼容 7 路第三方专用控制器（如 MicrolabBox 控制器、speetgot 控制器），解决了不同品牌、不同协议设备的互联互通问题。
2. 并网 / 离网双模式运行与无缝切换控制
功能说明：支持微电网在并网模式（与大电网相连，可双向功率交换）和离网模式（孤岛运行，完全独立供电）之间的平滑切换。
并网模式下，可实现功率调度、削峰填谷、无功补偿等功能；
离网模式下，可由储能系统或风机 / 光伏主从控制，维持系统电压、频率稳定；
切换过程无冲击、无断电，满足科研实验中不同工况的模拟需求。
3. 全工况数据采集、监控与可视化
功能说明：
实时采集并存储所有设备的关键运行数据：电压、电流、功率、SOC（储能荷电状态）、设备状态、故障告警信息等；
在上位机软件中提供可视化监控界面，支持实时曲线、数据报表、故障弹窗、历史数据回溯；
数据采集精度高、延迟低，满足科研实验对数据准确性和可追溯性的要求。
4. 能量管理与优化调度
功能说明：作为上位系统的核心功能，实现了微电网的能量流全链路管理：
支持手动 / 自动两种调度模式，可按科研需求设置不同的控制策略（如优先消纳新能源、优先使用储能、负荷分级控制等）；
可模拟负荷突变、电源波动、电网故障等极端工况，验证调度策略的鲁棒性；
负责上位软件模块架构设计与开发，采用分层架构封装统一的设备通信接口，支持 30 路 Modbus Rtu/TCP 与 7 路第三方控制器同时接入，如MicrolabBox控制器、speetgot控制器，逆变器等。系统稳定性达 99.9%
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