[發(fā)明專利]基于dSPACE的微電網(wǎng)半實(shí)物仿真系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711057967.3
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN109754680B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳寧;梁建鋼;朱常在
• 申請（專利權(quán)）人: 北京德意新能科技有限公司
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18;G06F30/20
• 代理公司: 北京久維律師事務(wù)所 11582
• 代理人: 邢江峰

1.基于dSPACE的微電網(wǎng)半實(shí)物仿真系統(tǒng)及方法，其特征在于：包括硬件電路實(shí)物系統(tǒng)、設(shè)備控制子系統(tǒng)以及微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)；

所述的硬件電路實(shí)物系統(tǒng)包括變換器、分布式電源、智能開關(guān)及智能傳感器；硬件電路實(shí)物系統(tǒng)執(zhí)行設(shè)備控制子系統(tǒng)的指令，并向設(shè)備控制子系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)；

所述的設(shè)備控制子系統(tǒng)包括dSPACE仿真控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng)；dSPACE仿真控制系統(tǒng)包括模型開發(fā)主機(jī)、dSPACE以及信號(hào)轉(zhuǎn)接裝置；在模型開發(fā)主機(jī)中搭建變換器的控制模型，控制模型包括通用DC/AC變換器的恒壓雙閉環(huán)控制模型、光伏DC/AC變換器的光伏發(fā)電控制模型、儲(chǔ)能DC/AC變換器和儲(chǔ)能DC/DC變換器的儲(chǔ)能控制模型以及風(fēng)電DC/AC變換器的風(fēng)力發(fā)電控制模型；模型編譯下載至dSPACE中運(yùn)行，生成控制信號(hào)傳輸至信號(hào)轉(zhuǎn)接裝置，信號(hào)轉(zhuǎn)接裝置將信號(hào)處理成與變換器硬件電路匹配的控制信號(hào)，控制變換器運(yùn)行； 設(shè)備控制子系統(tǒng)接受微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)控制指令，分析處理后控制硬件電路實(shí)物系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備，并且向微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)；

所述的微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是基于dSPACE的微電網(wǎng)半實(shí)物仿真系統(tǒng)的中央控制器，根據(jù)設(shè)備控制子系統(tǒng)上傳的數(shù)據(jù)，分析微電網(wǎng)系統(tǒng)與公共電網(wǎng)的能量交換需求，得到微電網(wǎng)系統(tǒng)控制指令，下發(fā)給設(shè)備控制子系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于dSPACE的微電網(wǎng)半實(shí)物仿真系統(tǒng)及方法，其特征在于：在模型開發(fā)主機(jī)中搭建的每個(gè)變換器控制模型，都采用模塊化編程方法，將控制功能分為十個(gè)模塊，包括：通信模塊、存儲(chǔ)模塊、指令模塊、保護(hù)模塊、輸入接口模塊、坐標(biāo)變換模塊、閉環(huán)控制模塊、脈沖發(fā)生模塊、輸出接口模塊以及邏輯控制模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于dSPACE的微電網(wǎng)半實(shí)物仿真系統(tǒng)及方法，其特征在于：變換器控制模型功能模塊中通信模塊是dSPACE對外通信的接口，用于dSPACE與微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)通信；存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的指令以及變換器運(yùn)行數(shù)據(jù)；指令模塊用于分析微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的指令，結(jié)合變換器運(yùn)行數(shù)據(jù)解析出各變換器對應(yīng)的指令值；保護(hù)模塊負(fù)責(zé)變換器的故障檢測及處理，保障變換器安全運(yùn)行；輸入接口模塊和輸出接口模塊是dSPACE與信號(hào)轉(zhuǎn)接裝置交換信息的接口；坐標(biāo)變換模塊是對變換器被控量進(jìn)行坐標(biāo)變換或公式轉(zhuǎn)換；閉環(huán)控制模塊實(shí)現(xiàn)對被控量的閉環(huán)控制；脈沖發(fā)生模塊根據(jù)脈沖寬度調(diào)制算法生成變換器的控制脈沖；邏輯控制模塊根據(jù)變換器反饋的信息設(shè)定變換器運(yùn)行狀態(tài)以及開關(guān)狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于dSPACE的微電網(wǎng)半實(shí)物仿真系統(tǒng)及方法，其特征在于：微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控界面及后臺(tái)運(yùn)行策略；監(jiān)控界面包括運(yùn)行數(shù)據(jù)、功率曲線、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、調(diào)度指令設(shè)置四個(gè)部分；后臺(tái)運(yùn)行策略運(yùn)行微電網(wǎng)系統(tǒng)的能量調(diào)度與管理算法，包括削峰填谷、防逆流、平抑功率波動(dòng)等功能，根據(jù)設(shè)定的系統(tǒng)控制目標(biāo)，計(jì)算微電網(wǎng)系統(tǒng)下發(fā)給設(shè)備控制子系統(tǒng)的指令。