[發明專利]多級變速器

有效

• 申請號: 201380017986.7
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104199315A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 楊其國;李永星;高超;許衛國;趙云凱;趙一軍;郭力;李霞林;張巖
• 申請（專利權）人: 哈電發電設備國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02;G05B23/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張利明

技術領域

本發明涉及基于RTDS的微電網儲能系統試驗平臺，屬于微電網儲能系統測試技術領域。

背景技術

微電網儲能系統的科學試驗研究可以在實際微電網系統即原型上進行，也可以在模擬的微電網系統即模型上進行。在原型上進行科學試驗研究，可以得到最真實的結果，但是在電力系統原型上進行試驗卻往往受到很多條件的制約，如時間、經濟、安全等多方面因素制約。并且對一些比較嚴重性試驗項目，如短路、振蕩等，由于系統運行條件的限制不一定都能進行，更不能進行多次重復性的試驗，特別是對于一些發展規劃中的工程項目，則更難以在現有的微電網系統中進行。因此，模型試驗在微電網儲能系統的研究工作中具有十分重要的意義。

目前，電力系統的模型試驗方法主要是數字仿真，現有的比較成熟的數字仿真軟件如：PSCAD、MATLAB等，對微電網儲能系統的各種運行情況都能進行深入地研究。這種復雜微電網儲能系統的數字仿真基于儲能系統中各個電氣元件準確的數學模型，它需要定量地分析不同運行方式、穩態和暫態情況下的系統各種電氣量，包括諧波的變化情況。這種數字仿真的主要問題是物理概念不夠直觀，必須要先明確要分析研究的微電網儲能系統及其各元件的數學表示方式，建立起相應的數學模型，方能運用它們進行計算分析，這對于儲能系統等新領域的研究，會產生一定的困難；并且它們只能對系統進行計算分析，而不能對真實的控制裝置和控制軟件進行測試試驗。

發明內容

本發明目的是為了解決現有微電網儲能系統的模型實驗只能對儲能系統進行計算分析，而不能對真實的控制裝置進行測試試驗的問題，提供了一種基于RTDS的微電網儲能系統試驗平臺。

本發明所述基于RTDS的微電網儲能系統試驗平臺，它包括實時數字仿真器和二次控制系統，

實時數字仿真器包括基于RSCAD的電氣回路數學模型、RACK計算模塊和I/O接口卡；電氣回路數學模型包括三套儲能系統數學模塊、風力發電機組數學模型、全功率變流器數學模型和負載數學模型；每套儲能系統數學模塊包括儲能雙向變流器模型和蓄電池數學模型；二次控制系統包括第一換流控制器、第一系統控制器、第二換流控制器、第二系統控制器、第三換流控制器、第三系統控制器和主控制器；

電氣回路數學模型的儲能系統數學模塊用于實現對雙向變流器的實時模型仿真，它根據接收的PWM脈沖控制信號實現對儲能系統數學模塊內部功率器件的開通與關斷，再根據接收的功率分配控制信號協調三套儲能系統數學模塊的功率分配；

RACK計算模塊用于采集電氣回路數學模型的交流電壓信號、交流電流信號、直流電壓信號和直流電流信號，并通過I/O接口卡傳遞采集的電壓和電流信號；同時接收I/O接口卡傳遞的PWM脈沖控制信號及功率分配控制信號；

第一換流控制器、第二換流控制器和第三換流控制器用于接收I/O接口卡傳遞的相應的電壓和電流信號，并對接收的電壓和電流信號進行邏輯運算，獲得PWM脈沖控制信號；同時第一換流控制器、第二換流控制器和第三換流控制器相應的接收第一系統控制器、第二系統控制器或第三系統控制器發送的功率分配控制信號并進行傳遞；第一換流控制器、第二換流控制器和第三換流控制器還用于傳遞接收的電壓和電流信號；

第一系統控制器、第二系統控制器和第三系統控制器用于相應的接收第一換流控制器、第二換流控制器或第三換流控制器傳遞的電壓和電流信號，并傳遞給主控制器，同時接收并傳遞主控制器輸出的功率分配控制信號；

主控制器用于根據接收的電壓和電流信號計算獲得功率分配控制信號；

三套儲能系統數學模塊中的儲能雙向變流器模型和蓄電池數學模型建立交流380V主電源，交流380V主電源升壓至10KV，建立母線電壓為10KV的微電網；

風力發電機組數學模型經全功率變流器數學模型并入10KV的微電網；

10KV的微電網經降壓給負載數學模型供電。

第一系統控制器、第二系統控制器和第三系統控制器相互之間具有通信通路。

本發明的優點：本發明所述試驗平臺可以完成儲能系統并離網測試、多臺儲能雙向變流器的并聯運行測試、儲能雙向變流器控制策略測試、儲能雙向變流器的V/F與P/Q模式切換測試。

它能夠直接觀察到儲能系統各種現象的物理過程，便于獲得明確的物理概念，特別是對于微電網儲能系統中新的問題和物理現象，由于認識上的限制，不能或不完全能用數學方程式表示時，利用RTDS的微電網儲能系統動態模擬可以探索到現象的本質及其變化的基本規律。