[實用新型]一種基于RTDS的微電網試驗測試平臺

有效

• 申請號: 201320213212.9
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN203178388U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 許偉;周志超;潘磊;張啟應
• 申請（專利權）人: 國電聯合動力技術有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所 11303
• 代理人: 遆俊臣

技術領域

本實用新型涉及微電網技術領域，尤其是涉及一種基于RTDS的微電網試驗測試平臺。

背景技術

為了最大限度地發揮基于可再生能源和新能源的分布式電源在經濟效益和環境保護方面的優勢，世界各國都大力倡導發展微電網技術，并開始建設各具特色的微電網實驗室和示范工程。鑒于微電網系統組成的多樣性和運行方式的靈活性，在微電網項目進行現場實施聯調之前，為了全面考核其控制和保護功能以及參數配置的正確性和合理性，通常需要采取合適的仿真手段來開展相關功能驗證。使用傳統的物理模擬方式構建微電網系統，必然面臨設備費用高、占地面積大、供貨周期長、可擴展性和兼容性差等問題；使用傳統的非實時數字仿真，直接進行現場驗證，會面臨聯調風險大、工期長等問題。

RTDS全稱為實時數字仿真器（Real?Time?Digital?Simulator），其主要特點在于其仿真系統的時間尺度跟實際電力系統非常接近，可以真實地代表實際電力系統的狀態，并且在高壓直流輸電和繼電保護等電力領域已有廣泛應用。

由此可見，使用傳統的非實時數字仿真，對微電網功能進行驗證，在使用上存在明顯的不足和缺陷，亟待進一步改進。因此，如何創設一種投資成本低、建設周期短、運行簡單靈活、降低微電網項目的現場實施風險的基于RTDS的微電網試驗測試平臺，實屬當前重要的研發課題之一。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種基于RTDS的微電網試驗測試平臺，使其提高微電網試驗測試的效率，有效驗證微電網控制裝置接口的正確性和協調性，及早發現并及時處理問題，減少現場調試周期，提高產品的研發效率，從而克服現有技術的不足。

為解決上述技術問題，本實用新型一種基于RTDS的微電網試驗測試平臺，包括RTDS仿真系統、接口屏柜和微電網控制系統，其中，RTDS仿真系統通過接口屏柜與微電網控制系統連接；RTDS仿真系統，用于搭建微電網一次主回路，并提供實時仿真環境；接口屏柜，用于提供RTDS仿真系統與微電網控制系統之間實際工程接口；微電網控制系統，用于實現整個微電網系統能量管理。

進一步的，所述RTDS仿真系統包括計算機工作站、通訊接口板卡和實時并行處理器；所述計算機工作站通過通訊接口板卡與實時并行處理器連接；計算機工作站，用于搭建包括各種分布式電源、儲能裝置、能量變換裝置、相關負荷以及線路開關在內的微電網一次主回路仿真模型；通訊接口板卡，用于計算機工作站與實時并行處理器之間的信息通訊；所述實時并行處理器與接口屏柜連接。

所述接口屏柜包括模擬量輸出板卡、數字量輸入板卡和數字量輸出板卡；模擬量輸出板卡，用于提供交直流電壓、電流信號的輸出接口；數字量輸入板卡和數字輸出板卡，用于提供設備、開關的狀態信號和指令信號以及PWM脈沖控制信號的輸入和輸出。

所述微電網控制系統包括上層中央控制器、底層單元控制器和通訊總線；上層中央控制器，用于整個微電網的能量管理；底層單元控制器，用于各分布式電源的變流器控制；通訊總線，用于上層中央控制器和底層單元控制器之間以及微電網系統與接口屏柜之間的通訊。

采用以上設計后，本實用新型與現有技術比較有以下優點：

1.本實用新型將微電網一次主回路的仿真模型建立在RTDS上，其仿真時間尺度跟實際電力系統非常接近，可以真實地代表實際電力系統的狀態，并且其參數調整方便快捷，可隨時模擬整個微電網系統的各種運行工況，大大提高了微電網試驗測試的效率；

2.本實用新型針對微電網系統專門設計的接口屏柜，可以提供豐富的模擬量和數字量輸入/輸出接口，并具備良好的靈活性和可擴展性，能夠廣泛地適應各種不同的微電網系統，能夠有效驗證微電網控制裝置接口的正確性和協調性；

3.本實用新型實際的微電網控制系統與其一次設備的分界面清晰，可以直接移植過來在現場實施之前跟接口屏柜和RTDS仿真系統組成一個完整的閉環測試平臺進行相關功能測試，及早發現問題并及時處理，從而大大縮短了現場調試周期；

4.本實用新型基于RTDS的微電網實驗測試平臺，不局限于完整微電網控制系統的試驗測試，還可以分別單獨應用于各分布式電源和儲能裝置的底層單元控制器的單元級測試，以及微電網系統中上層中央控制器的系統級測試，即應用于整個微電網項目的不同開發階段，從而大大提高了產品的研發效率，有效縮短了產品研發周期。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

上述僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型，以下結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。