[發(fā)明專利]一種含風(fēng)光儲(chǔ)柴的孤立微電網(wǎng)數(shù)字物理仿真平臺(tái)及仿真方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710631258.5
• 申請(qǐng)日: 2017-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN107463741A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡瑛俊;姚力;韓霄漢;沈曙明;章江銘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 魯力

1.一種含風(fēng)光儲(chǔ)柴的孤立微電網(wǎng)數(shù)字物理仿真平臺(tái)，其特征在于，包括：包括

LabVIEW和StarSim仿真開發(fā)平臺(tái):用于搭建孤立微電網(wǎng)仿真模型，并在StarSim中搭建模型的主電路，將生成的StarSim文件載入LabVIEW中，通過StarSim Express vi將StarSim數(shù)據(jù)輸入輸出接口和LabVIEW程序進(jìn)行傳輸；在LabVIEW中編寫控制、計(jì)算程序，并設(shè)計(jì)用戶顯示界面；

NI PXI測(cè)量與控制平臺(tái)：用于數(shù)據(jù)采集，和上位機(jī)連接的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)傳輸；包括具有定時(shí)和同步功能的機(jī)箱、系統(tǒng)控制器模塊、外圍模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含風(fēng)光儲(chǔ)柴的孤立微電網(wǎng)數(shù)字物理仿真平臺(tái)，其特征在于，孤立微電網(wǎng)數(shù)字物理仿真平臺(tái)中，

所述LabVIEW和StarSim仿真開發(fā)平臺(tái)用于開發(fā)孤立微電網(wǎng)的軟件仿真模型，包括控制模塊和顯示模塊，用戶通過控制模塊發(fā)出對(duì)模型的控制指令，顯示模塊將對(duì)模型進(jìn)行潮流計(jì)算的結(jié)果波形顯示；孤立微電網(wǎng)仿真模型包括永磁式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)和蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，各分布式電源之間為主從控制，以柴油發(fā)電系統(tǒng)為主控電源，其他為從控電源，可以實(shí)現(xiàn)從控電源的即插即用。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含風(fēng)光儲(chǔ)柴的孤立微電網(wǎng)數(shù)字物理仿真平臺(tái)，其特征在于，孤立微電網(wǎng)數(shù)字物理仿真平臺(tái)中，

所述外圍模塊包括配有Virtex-5LX110FPGA的R系列多功能RIO模塊、針對(duì)于DSP的Xilinx Kintex-7FPGA模塊、高壓模擬輸入模塊、10V輸入的前置式接線盒和高速模擬輸出模塊；可通過LabVIEW軟件對(duì)這兩個(gè)FPGA模塊進(jìn)行編程；對(duì)FPGA模塊編程進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果通過模擬輸出模塊輸出模擬波形；

所述具有定時(shí)和同步功能的機(jī)箱背板提供有PCI和PCI Express通信總線；所述系統(tǒng)控制器模塊采用具備微軟Windows操作系統(tǒng)或?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)(NILabVIEW實(shí)時(shí))的高性能嵌入式控制器或臺(tái)式機(jī)、或工作站、或服務(wù)器或筆記本電腦控制的遠(yuǎn)程控制器；

所述系統(tǒng)控制器模塊和外圍模塊插入PXI機(jī)箱插槽中，外部PC設(shè)備通過系統(tǒng)控制器模塊的外設(shè)接口和PXI系統(tǒng)連接，并通過機(jī)箱背板的通信總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程控制；所述孤立微電網(wǎng)的仿真模型在外部PC設(shè)備上的LabVIEW和StarSim仿真平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)。

4.一種含孤立微電網(wǎng)的數(shù)字物理仿真方法，其特征在于：包括：

步驟1，在LabVIEW中分別編寫上位機(jī)Host程序、下位機(jī)RT程序，選用LabVIEW自帶的功率計(jì)算元件進(jìn)行計(jì)算；

步驟2，運(yùn)行RT程序，數(shù)字仿真模型與外部物理接口在PXI上進(jìn)行部署；

步驟3，用戶通過Host界面運(yùn)行模型程序并對(duì)模型發(fā)出控制指令運(yùn)行；LabVIEW模型程序在所述PXI系統(tǒng)控制器上運(yùn)行，程序代碼被編譯并轉(zhuǎn)化為機(jī)器級(jí)代碼；

步驟4，數(shù)據(jù)流傳輸?shù)较挛粰C(jī)，PXI系統(tǒng)控制器的內(nèi)存和處理器將機(jī)器級(jí)代碼轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，沿著PCI Express通信總線傳輸；控制指令和上述模型程序代碼轉(zhuǎn)化成的電信號(hào)通過PCI Express通信總線傳輸?shù)讲逵型鈬K的PXI插槽；CPU、FPGA對(duì)模型進(jìn)行仿真計(jì)算；

步驟5，計(jì)算結(jié)果再通過PCI Express通信總線返回上位機(jī)，在Host主界面進(jìn)行顯示；或者通過PXI外部模塊輸出至接線盒，在示波器顯示。