[發明專利]對兆瓦級儲能站控制保護裝置進行閉環試驗的系統及方法

無效

• 申請號: 201110362850.2
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102419405A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 賈旭東;韓偉強;陳滿;陸志剛;董征;歐開健;黃立濱;郭琦;張建設
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明是一種對兆瓦級儲能站控制保護裝置進行閉環試驗的系統及方法，特別是一種對蓄電池儲能及雙級式能量轉換系統控制保護裝置進行閉環試驗的系統及方法，屬于儲能站控制保護裝置進行閉環試驗的裝置及方法的改造技術。

背景技術

儲能技術是新一代智能電網技術的核心內容之一。在配網中裝設分布式儲能裝置則可以提高供電可靠率以及供電質量，另外儲能裝置和可再生能源、間歇性發電相配合，將更有利于可再生能源的平穩無縫接入電網。大容量儲能具有工況轉換快、運行方式靈活、效率高、安全、可靠、環保等優點，有著廣闊的發展前景。

但是，大容量儲能技術在世界上尚缺乏建設和運行經驗，尤其是作為大容量儲能核心設備的控制保護系統，其性能將直接影響整個儲能站的安全穩定運行。但截止目前，國內外，檢測儲能控制保護系統的仿真模型和仿真平臺尚無可參考，對如何試驗檢測儲能控制保護系統缺乏行之有效的手段與方法。傳統動模試驗僅可對控制保護裝置進行電磁兼容、抗干擾和通訊等方面的外圍測試，但對控制保護策略和邏輯的正確、可靠性則很難檢測。

發明內容

本發明的目的在于考慮上述問題而提供一種試驗靈活，可進行多種類型試驗的對兆瓦級儲能站控制保護裝置進行閉環試驗的系統。

本發明的另一目的在于提供一種操作簡單，方便實用的對兆瓦級儲能站控制保護裝置進行閉環試驗的方法。

本發明的技術方案是：本發明的對兆瓦級儲能站控制保護裝置進行閉環試驗的系統，其包括有建立仿真模型的實時仿真工作站、對仿真模型進行實時計算的RTDS實時數字仿真器、模擬量輸出板卡、數字量輸出板卡、數字量輸入板卡、功率放大器、電池監測裝置、儲能控制保護裝置、同步相量采集單元，其中實時仿真工作站與RTDS實時數字仿真器連接，RTDS實時數字仿真器通過模擬量輸出板卡將直流電流及電壓、電池組電流和電池電壓信號送出到儲能控制保護裝置，RTDS實時數字仿真器通過模擬量輸出板卡將各電池組電流和電壓信號輸出到電池監測裝置，RTDS實時數字仿真器通過模擬量輸出板卡與功率放大器將交流電流及電壓信號輸出至同步相量采集單元，RTDS實時數字仿真器通過數字量輸出板卡將網側接觸器、直流側接觸器開關狀態輸出至儲能控制保護裝置，儲能控制保護裝置通過數字量輸入板卡將網側接觸器、直流側接觸器開關控制命令，觸發脈沖信號返回至RTDS實時數字仿真器。

上述實時仿真工作站上建立兆瓦級蓄電池模型、雙級式能量轉換系統的實時仿真模型。

上述兆瓦級蓄電池及雙級式能量轉換系統包含2個儲能分系統，每個儲能分系統均有12個電池組接入前級整流橋，6個前級整流橋匯入同一母線并作為后級整流橋的輸入，再由兩組后級整流橋并聯構成1個儲能分系統。儲能分系統交流側并聯后，統一經升壓變壓器接入交流配電網。

上述RTDS實時數字仿真器送出的是2個儲能分系統的電流及電壓信號。

上述RTDS實時數字仿真器送出的2個儲能分系統的電流及電壓信號，包括電池組的電池支路電流和電池電壓、前級整流橋的直流母線電壓、后級整流橋的網側交流電流和電壓。

本發明對兆瓦級儲能站控制保護裝置進行閉環試驗的系統的試驗方法，包括如下步驟：

1）在實時仿真工作站上建立兆瓦級蓄電池模型、雙級式能量轉換系統實時仿真模型；

2）將實時仿真工作站與RTDS實時數字仿真器聯接；

3）將RTDS實時數字仿真器中的相關電流及電壓信號通過模擬量輸出板卡和功率放大器送出到儲能控制保護裝置和同步相量采集單元；

4）將RTDS實時數字仿真器中的網側接觸器、直流側接觸器開關狀態信號通過數字量輸出板卡送出到輸出至儲能控制保護裝置；

5）將儲能控制保護裝置中的網側接觸器、直流側接觸器開關控制命令，觸發脈沖等信號通過數字量輸入板卡送出到RTDS實時數字仿真器。

6）通過開關控制命令和觸發脈沖信號，控制RTDS實時數字仿真器中的雙級式能量轉換系統運行于整流或者逆變狀態，對蓄電池模型進行充電、放電操作，對儲能站控制保護裝置的功能和動態性能進行閉環試驗。

本發明提出了利用RTDS實時數字仿真器對兆瓦級儲能站控制保護裝置進行閉環試驗的系統，該試驗系統對不同容量等級、不同電池類型、不同能量轉換系統結構的儲能站控制保護裝置試驗也有借鑒作用。本發明的對兆瓦級儲能站控制保護裝置進行閉環試驗的系統試驗靈活，可進行儲能站控制保護功能和動態性能等多種類型試驗。本發明的對兆瓦級儲能站控制保護裝置進行閉環試驗的方法操作簡單，方便實用。

附圖說明