要采集風機出口電流、負荷電流、PCS出口電流、電池SOC及實時風速等信息，根據(jù)相應的管理算法下發(fā)模式切換、負荷投切等指令，如前文所述，RTDS通過前面板的模擬量輸出通道及數(shù)字量輸入通道與測控保護裝置進行通信，通過數(shù)字量輸入/輸出通道與模式切換器通信，測控保護裝置和模式切換器再通過交換機與EMS進行通信，同時，EMS通過RS-485串行口直接與RTDS通信，接收風速信號及下發(fā)風機限功率指令，如圖2所示；
[0063]RTDS與外部設備的通信主要依靠其擴展的板卡，包括GTDI/GTD0(數(shù)字量輸入/輸出)板卡，GTAI/GTA0 (模擬量輸入/輸出)板卡，同時，在RTDS前面板上提供了 16通道的數(shù)字量輸入/輸出口，每個GPC還提供了 24路的模擬量輸出通道；GTAI/GTA0板卡分別為16bit的模數(shù)轉(zhuǎn)換板卡和16bit的數(shù)模轉(zhuǎn)換板卡，允許輸入/輸出的模擬量信號范圍為±10V ;前面板上的模擬量輸出通道為12bit的數(shù)模轉(zhuǎn)換板卡，輸出模擬量范圍為±10V，數(shù)字量輸入/輸出一般為硬接點信號；本發(fā)明的仿真實驗中步驟見圖4，各元件出口的電壓、電流及1KV母線電壓等模擬量信號通過前面板上的模擬輸出通道輸出至功率放大器的電壓、電流端口，再由功放出口連接至測控保護裝置中，EMS下發(fā)的斷路器開關(guān)量信號、柴發(fā)同期啟動信號及同期完成返回信號等通過前面板的數(shù)字量輸入/輸出通道實現(xiàn)通信；除此之夕卜，外部PCS控制板輸出的PWM脈沖信號通過GTDI板卡輸入至RTDS中；EMS下發(fā)的風機限功率指令信號由GTAI板卡輸入，RTDS與BMS的通信則通過GTAO板卡實現(xiàn)；
[0064]利用本發(fā)明完成了的某典型風柴儲微網(wǎng)系統(tǒng)的集成測試工作，通過試驗發(fā)現(xiàn)本發(fā)明滿足工程實際需要，圖3給出了風柴儲模式風速突變下的響應曲線。
[0065]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于RTDS的微電網(wǎng)集成測試仿真平臺，其特征在于，該基于RTDS的微電網(wǎng)集成測試仿真平臺包括:RTDS數(shù)字仿真器、真實控制系統(tǒng)、微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)； RTDS數(shù)字仿真器，用于通過接口實時輸出微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)進行能量管理所需的遙測、遙信量及控制器實現(xiàn)控制策略所需的模擬量，同時接收微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)下發(fā)的遙控信號以及控制器生成的控制信號，實現(xiàn)微網(wǎng)的能量管理和協(xié)調(diào)控制； 真實控制系統(tǒng)，與RTDS數(shù)字仿真器連接，用于接收RTDS數(shù)字仿真器輸出的三路PCS出口電壓、電流及直流側(cè)母線電壓信號，根據(jù)現(xiàn)有逆變控制技術(shù)相應算法生成PWM信號并輸出至RTDS數(shù)字仿真器中實現(xiàn)控制策略，RTDS數(shù)字仿真器通過前面板上的模擬量輸出通道輸出模擬信號至PCS控制板，同時通過GTDI板卡接收PCS控制板發(fā)出的PWM信號； 微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，與RTDS數(shù)字仿真器連接，用于接收RTDS數(shù)字仿真器輸出的遙測、遙信量及控制器實現(xiàn)控制策略所需模擬量，并將生成的遙控信號以及控制器生成的控制信號發(fā)送至RTDS數(shù)字仿真器。
2.如權(quán)利要求1所述的基于RTDS的微電網(wǎng)集成測試仿真方法，其特征在于，微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)還包括:測控保護裝置、模式切換器、電池管理系統(tǒng)、數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、能量管理系統(tǒng)； 測控保護裝置，與能量管理系統(tǒng)和RTDS數(shù)字仿真器連接，用于通過RTDS數(shù)字仿真器的模擬量輸出通道采集微網(wǎng)運行中各元件的電氣量信息，并將信息上傳至能量管理系統(tǒng)； 模式切換器，與能量管理系統(tǒng)和RTDS數(shù)字仿真器連接，用于發(fā)送同期啟動、模式切換、柴發(fā)切除指令； 電池管理系統(tǒng)，與能量管理系統(tǒng)和RTDS數(shù)字仿真器連接，用于接收RTDS數(shù)字仿真器的GTAO板卡輸出的電池電壓、電流信號，完成電池荷電狀態(tài)的監(jiān)測，同時將電池荷電狀態(tài)、實時輸出/輸入功率信息傳輸至能量管理系統(tǒng)； 數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，與能量管理系統(tǒng)和RTDS數(shù)字仿真器連接，用于接收能量管理系統(tǒng)下發(fā)風機限功率指令和接收實時風速信號； 能量管理系統(tǒng)，與測控保護裝置、模式切換器、電池管理系統(tǒng)和數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置連接，用于根據(jù)能量管理算法綜合分析接收到的信息并作出決策，通過測控保護裝置下發(fā)開關(guān)量信號，實現(xiàn)RTDS數(shù)字仿真器中諸如斷路器開斷、負荷投切的功能，通過模式切換器下發(fā)柴發(fā)同期啟動、模式切換、柴發(fā)切除指令，并接收RTDS數(shù)字仿真器返回的柴發(fā)同期完成信號和PCS模式切換完成信號，同時通過數(shù)據(jù)采集模塊下發(fā)風機限功率指令，實現(xiàn)微網(wǎng)能量的優(yōu)化調(diào)度。
3.如權(quán)利要求2所述的基于RTDS的微電網(wǎng)集成測試仿真方法，其特征在于，能量管理系統(tǒng)進行能量管理需要采集風機出口電流、負荷電流、PCS出口電流、電池荷電狀態(tài)及實時風速信息，根據(jù)相應的管理算法下發(fā)模式切換、負荷投切指令。
4.如權(quán)利要求1或2所述的基于RTDS的微電網(wǎng)集成測試仿真方法，其特征在于，RTDS數(shù)字仿真器通過前面板的模擬量輸出通道及數(shù)字量輸入通道與測控保護裝置進行通信，通過數(shù)字量輸入/輸出通道與模式切換器通信，測控保護裝置和模式切換器再通過交換機與能量管理系統(tǒng)進行通信。
5.如權(quán)利要求1或2所述的基于RTDS的微電網(wǎng)集成測試仿真方法，其特征在于，能量管理系統(tǒng)通過RS-485串行口直接與RTDS數(shù)字仿真器通信，接收風速信號及下發(fā)風機限功率指令。
6.如權(quán)利要求1所述的基于RTDS的微電網(wǎng)集成測試仿真方法，其特征在于，真實控制系統(tǒng)為三臺PCS控制板，實現(xiàn)對微網(wǎng)內(nèi)3臺儲能單元的控制。
7.一種基于RTDS的微電網(wǎng)集成測試仿真方法，其特征在于，該基于RTDS的微電網(wǎng)集成測試仿真方法包括: 步驟一，分析微網(wǎng)系統(tǒng)各設備原理，構(gòu)建仿真模型: 該微網(wǎng)系統(tǒng)中包含設備有:風機、蓄電池、儲能PCS和柴油發(fā)電機；為通過仿真方法模擬真實系統(tǒng)，各設備原理進行分析，建立數(shù)學模型并搭建仿真模型； 步驟二，搭建系統(tǒng)RTDS仿真模型，計算仿真參數(shù): RTDS仿真模擬了系統(tǒng)輸入輸出及運行特性，采用真實設備及仿真模型相結(jié)合的方法，對實際系統(tǒng)進行模擬，通過仿真確定系統(tǒng)合理參數(shù)； 步驟三，開展系統(tǒng)暫穩(wěn)態(tài)實驗，論證系統(tǒng)控制及穩(wěn)定性問題: 通過調(diào)試得到完善的系統(tǒng)模型，安全開展穩(wěn)定性試驗，論證系統(tǒng)控制問題及穩(wěn)定性問題，為真實系統(tǒng)參數(shù)設置提供指導，縮短實際工程工期； 步驟四，微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)策略及運行試驗: 結(jié)合現(xiàn)有仿真平臺，依據(jù)環(huán)境制定微網(wǎng)能量控制策略，通過試驗測試論證后臺能量管理系統(tǒng)可實現(xiàn)預期策略運行，并根據(jù)實際工程環(huán)境條件變化進行相應定制。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于RTDS的微電網(wǎng)集成測試仿真平臺及方法，設置RTDS數(shù)字仿真器、真實控制系統(tǒng)和微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)三個部分，微網(wǎng)的電氣回路全部在RSCAD中搭建，屬于數(shù)字仿真，可根據(jù)需要靈活地改變微網(wǎng)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明基于RTDS的微電網(wǎng)集成測試仿真平臺實現(xiàn)了對微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制策略和能量管理算法有效性的驗證，提供了一種新的測試微網(wǎng)控制算法和運行策略的有效方法。另外，本發(fā)明的方法簡單，操作方便，較好地解決了目前對于風柴儲微網(wǎng)的仿真方法和測試平臺是基于比例縮小的真實設備，不利于微網(wǎng)結(jié)構(gòu)的擴展，搭建的實驗平臺不具一般性的問題。
【IPC分類】G05B17-02
【公開號】CN104570772
【申請?zhí)枴緾N201510024746
【發(fā)明人】劉濤, 韓磊, 杜明, 王旭東, 梁偉
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月19日