ZFE06 多能互补与储能虚实结合实验平台
一、核心性能特点
1、AI深度赋能,打造能源–信息融合的智能实验新范式
“AI+多能流”协同实验架构,内嵌AI智能储能管理系统,具备:
电池SOC估算误差 ≤ ±2%,远优于行业常规±5%水平;
光伏功率短期预测NMAE < 8%,支持滚动优化调度;
支持负荷预测–储能充放电–热电联调闭环控制,实现“感知–决策–执行”一体化;
集成大模型问答引擎(如DeepSeek),可实时解析实验数据、推荐优化策略、辅助故障诊断,培养学生“能源+AI”交叉创新能力。
2、高精度测控体系,支撑科研级验证与工程对标
电能系统:
双向电表计量精度达 ±0.2%(45–65Hz宽频范围),满足IEC 62053标准;
储电单元配置 1000V/30A断路器 + 40kA过压保护,安全等级高;
逆变器标称输出 350VA,适配微网典型负载场景。
热能系统:
相变储能箱 50L容积、5kWh蓄热容量,配合 100mm厚真空保温夹层,热损<3%/24h;
换热器采用钛合金管,耐腐蚀、高导热,适用于多种工质循环;
热泵在 5/65℃极端工况下仍稳定输出2.3kW热量,COP实测≥3.0,贴近工程实际。
3、功能高度完整,覆盖“教–研–用”全链条
支撑《工程热力学》《可再生能源系统》《智能电网》《储能技术》等课程实验,覆盖从基础认知(如相变潜热测量)到综合设计(如光–储–热协同调度)的全能力培养。
科研验证层:可开展新能源消纳、混合储能优化、热电协同控制、用户侧响应等前沿课题,支持研究生发表高水平论文或申报专利。
应用示范层:系统架构预留扩展接口,后期可升级为区域热电联储技术示范平台,为园区、社区等用户提供源–网–荷–储一体化能源管理方案验证环境。
4、模块化设计+开放接口,拓展性强
采用标准化通信协议(Modbus/TCP、CAN、MQTT),兼容主流EMS、SCADA及数字孪生平台;
支持灵活接入光伏模拟器、风电模拟单元、燃料电池、电解槽等新型能源设备;
控制策略可编程,支持Python/Matlab/Simulink联合仿真,便于开发自定义AI算法(如强化学习调度、数字孪生预测控制);
负荷侧支持动态可调电子负载,可模拟工业、商业、居民等多类型用电曲线,实现真实场景下的负荷预测与调节验证。
5、市场定位领先:国内少有的“AI+多能互补+教学科研一体化”平台
区别于传统单一功能实验台,本产品首次将相变储热、热泵、电化学储能、AI调度、高精度计量集成于统一平台;
在高校同类设备中,同时满足:
① 教学实验安全性(多重电气保护)
② 科研数据可信度(高精度传感器+校准机制)
③ 技术前瞻性(支持热电联储、智能调度、负荷预测)
④ 产业衔接性(可直接用于用户侧能源方案预验证)
该产品不仅是教学仪器,更是面向未来能源系统的智能微缩实验室。凭借AI深度集成、多能流高精度协同、全链条功能覆盖与强大拓展能力,它在培养“能源+AI”复合型人才、支撑“双碳”关键技术攻关、推动用户侧能源转型等方面具有不可替代的价值,代表了当前国内高校能源类实验平台的最高水平。
二、主要配置及参数
(一)ZFE100 综合能源控制系统
(二)ZFE01D 风力发电实验装置
(三)ZFE23 可编程太阳能输入装置
(四)ZFE01B4 中低温真空管太阳能集热器
(五)ZFE39 PV/T太阳能综合利用装置
(六)ZFE01C 太阳能热能原理-太阳跟踪的抛物面槽式集热器
(七)ZFN07 蒸汽动力循环(朗肯)实验装置
(八)ZFE81 电解氢燃料电池实验装置
(九)ZFE127 液流电池组件测试实验装置
(十)ZFE110 小型抽水储能实验系统
(十一)ZFE115 相变可视化综合储热实验装置
(十二)ZFE118 多源热泵实验系统
(十三)ZR031 建筑冷热负荷实验系统
适用于《新能源技术》(王如竹主编)、储能原理与技术、多能互补、分布式能源等相关课程。
该产品是一套面向“双碳”战略与新型电力系统建设需求的高集成度、AI驱动型综合能源教学科研与应用验证平台,深度融合热能、电能、储能、智能控制与人工智能技术,在本科教学、研究生科研训练及前沿技术示范方面均展现出显著的市场领先性。