基于RTDS的微电网储能系统试验平台

摘要

基于RTDS的微电网储能系统试验平台，属于微电网储能系统测试技术领域。本发明是为了解决现有微电网储能系统的模型实验只能对储能系统进行计算分析，而不能对真实的控制装置进行测试试验的问题。它的实时数字仿真器包括基于RSCAD的电气回路数学模型、RACK计算模块和I/O接口卡；电气回路数学模型包括三套储能系统数学模块、风力发电机组数学模型、全功率变流器数学模型和负载数学模型；每套储能系统数学模块包括储能双向变流器模型和蓄电池数学模型；二次控制系统包括第一换流控制器、第一系统控制器、第二换流控制器、第二系统控制器、第三换流控制器、第三系统控制器和主控制器。本发明作为微电网储能系统试验平台。

主权项

一种基于RTDS的微电网储能系统试验平台，它包括实时数字仿真器(1)；实时数字仿真器(1)包括基于RSCAD的电气回路数学模型(1‑1)、RACK计算模块(1‑2)和I/O接口卡(1‑3)；RACK计算模块(1‑2)用于采集电气回路数学模型(1‑1)的交流电压信号、交流电流信号、直流电压信号和直流电流信号，并通过I/O接口卡(1‑3)传递采集的电压和电流信号；同时接收I/O接口卡(1‑3)传递的PWM脉冲控制信号及功率分配控制信号；其特征在于，它还包括二次控制系统(2)；电气回路数学模型(1‑1)包括三套储能系统数学模块、风力发电机组数学模型、全功率变流器数学模型和负载数学模型；每套储能系统数学模块包括储能双向变流器模型和蓄电池数学模型；二次控制系统(2)包括第一换流控制器(2‑1)、第一系统控制器(2‑2)、第二换流控制器(2‑3)、第二系统控制器(2‑4)、第三换流控制器(2‑5)、第三系统控制器(2‑6)和主控制器(2‑7)；电气回路数学模型(1‑1)的储能系统数学模块用于实现对双向变流器的实时模型仿真，它根据接收的PWM脉冲控制信号实现对储能系统数学模块内部功率器件的开通与关断，再根据接收的功率分配控制信号协调三套储能系统数学模块的功率分配；第一换流控制器(2‑1)、第二换流控制器(2‑3)和第三换流控制器(2‑5)用于接收I/O接口卡(1‑3)传递的相应的电压和电流信号，并对接收的电压和电流信号进行逻辑运算，获得PWM脉冲控制信号；同时第一换流控制器(2‑1)、第二换流控制器(2‑3)和第三换流控制器(2‑5)相应的接收第一系统控制器(2‑2)、第二系统控制器(2‑4)或第三系统控制器(2‑6)发送的功率分配控制信号并进行传递；第一换流控制器(2‑1)、第二换流控制器(2‑3)和第三换流控制器(2‑5)还用于传递接收的电压和电流信号；第一系统控制器(2‑2)、第二系统控制器(2‑4)和第三系统控制器(2‑6)用于相应的接收第一换流控制器(2‑1)、第二换流控制器(2‑3)或第三换流控制器(2‑5)传递的电压和电流信号，并传递给主控制器(2‑7)，同时接收并传递主控制器(2‑7)输出的功率分配控制信号；主控制器(2‑7)用于根据接收的电压和电流信号计算获得功率分配控制信号；三套储能系统数学模块中的储能双向变流器模型和蓄电池数学模型建立交流380V主电源，交流380V主电源升压至10KV，建立母线电压为10KV的微电网；风力发电机组数学模型经全功率变流器数学模型并入10KV的微电网；10KV的微电网经降压给负载数学模型供电。