[發明專利]一種多端交直流主動配電網調度控制仿真系統及方法

有效

• 申請號: 201710579466.5
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107463732B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 鄧衛;裴瑋;趙振興;張學;范士雄;于汀;衛澤晨;劉幸蔚;李燁;朱承治;馬宇輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所;中國電力科學研究院;國網浙江省電力公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/04;G06F111/06;G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗

本發明涉及一種多端交直流主動配電網調度控制仿真系統及方法，包括：數字仿真模塊、物理仿真試驗模塊、功率放大模塊、信號放大模塊、保護裝置、通信管理單元、綜合處理單元、數據總線及主站模塊；其中數字仿真模塊通過功率放大模塊與物理仿真試驗模塊互連，形成數字和物理聯合仿真試驗環境。本發明為交直流混聯配電的穩定分析、運行控制、優化調度等領域提供理論計算、仿真分析以及相應的實驗測試功能，以大幅提高交直流主動配電網的效率。

技術領域

本發明涉及一種多端交直流主動配電網調度控制仿真系統及方法，屬于交直流混聯配電技術領域。

背景技術

直流輸配電技術一方面能夠節省分布式電源和直流負載接入的換流環節，減小設備成本和運行損耗，另一方面可以克服無功傳輸造成的電壓降落和功率損耗等問題，系統可控性大大加強，因此得以快速發展。同時，由于交流設備目前是配電網的主要用電形式，未來將形成交直流設備長期共存的局面，交直流主動配電網符合配電網的發展需求，是未來電網結構的重要形式。

交直流主動配電網通常采用多端互聯結構，構建多端交直流主動配電網調度控制仿真系統，可以為交直流混聯配電的穩定分析、運行控制、優化調度等領域提供理論計算、仿真分析以及相應的實驗測試等功能，可以大幅提高交直流主動配電網的研究效率，并可以對研究成果的有效性和可信度進行測試。

發明內容

本發明技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種多端交直流主動配電網調度控制仿真系統及方法，為交直流混聯配電的穩定分析、運行控制、優化調度等領域提供理論計算、仿真分析以及相應的實驗測試等功能，以大幅提高交直流主動配電網的研究效率。

本發明技術解決方案：一種多端交直流主動配電網調度控制仿真系統，包括：數字仿真模塊、物理仿真試驗模塊、功率放大模塊、信號放大模塊、保護裝置、通信管理單元、綜合處理單元、數據總線及主站模塊；其中數字仿真模塊通過功率放大模塊與物理仿真試驗模塊互連，形成數字和物理聯合仿真試驗環境；

所述數字仿真模塊，包括在實時仿真環境下運行的實時仿真模塊、在非實時仿真環境下運行的非實時仿真模塊、仿真信息-通信數據交互接口和I/O板卡；實時仿真模塊和非實時仿真模塊根據不同的試驗對象構建多端交直流主動配電網的數字仿真模型，實時仿真模塊和非實時仿真模塊運行在主機上；主機通過I/O板卡外接數字量及模擬量的輸入輸出，主機通過仿真信息-通信數據交互接口交互信息；所述不同的試驗對象包括環網、星型、放射等多種結構的交直流主動配電網；

實時仿真模塊通過仿真信息-通信數據交互接口，將所述數字仿真模型運行的實時數據發送出去，同時獲取仿真信息-通信數據交互接口傳輸的實時數據，寫入所述數字仿真模型；

非實時仿真模塊完成離線的仿真計算，滿足非實時仿真計算要求，通過仿真信息-通信數據交互接口，將所述數字仿真模型運行的數據發送出去，同時獲取仿真信息-通信數據交互接口傳輸的數據，寫入所述數字仿真模型；

仿真信息-通信數據交互接口，一方面獲取實時仿真模塊或非實時仿真模塊中所述數字仿真模型運行過程中的遙測信息和遙信信息，并上傳至通信管理單元，另一方面接收通信管理單元下達的遙調信息和遙控信息，并寫入所述數字仿真模型；

I/O板卡，一方面，通過功率放大模塊與物理仿真試驗模塊互聯；數字仿真模型在運行過程中的實時輸出數據通過I/O板卡形成模擬量或者數字量輸出信號，再通過功率放大模塊輸出功率級的電壓、電流，接入物理仿真試驗模塊中的動模裝置與實際的熱電設備；同時物理仿真試驗模塊中動模裝置與實際的熱電設備的運行數據反饋至I/O板卡形成數字仿真模塊的模擬量或者數字量輸入信號；另一方面，數字仿真模型故障運行時的電壓波形、電流波形、開關狀態等信息通過I/O板卡輸出對應的數字量、模擬量，并經過信號放大模塊輸出保護裝置能夠識別的電壓、電流信號，作為保護裝置的輸入信號，當保護裝置檢測到故障發生時輸出保護開關動作信號，并經過I/O板卡反饋至數字仿真模型；