[實用新型]一種基于RT?LAB的主動配電網高頻電力電子仿真測試平臺

有效

• 申請號: 201720415384.2
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN207020526U
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 鄧才波;范瑞祥;安義;徐在德;熊俊杰;曹蓓;郭亮;杜輝;程春輝
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;上海科梁信息工程股份有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所36122
• 代理人: 姚伯川

技術領域

本實用新型涉及一種基于RT-LAB的主動配電網高頻電力電子仿真測試平臺，屬電力電子仿真測試技術領域。

背景技術

隨著環境污染問題日益加重以及化石能源儲量不斷減少，新能源技術備受人們的關注，而主動配電網與傳統的配電網相比，主動配電網接入了大量的新能源發電系統，主動配電網成為了未來配電網系統發展的一個趨勢。而新能源發電系統可靈活的接入配電網系統，提高了供電的可靠性以及供電質量，多電源協同供電可有效解決地區輸電能力不足的問題，保證電網穩定可靠運行。

隨著主動配電網中各種分布式電源的接入，電力電子設備在主動配電網中也得到了大量的應用，同時，電力電子設備的控制效果及策略對主動配電網的供電可靠性以及電能質量等起著決定性的作用，如：電壓不穩定、諧波、電壓不平衡等問題。此外，隨著電力電子技術的發展，高頻電力電子技術也得到廣泛的應用，在主動配電網中高頻電力電子技術的應用可使系統中電力電子設備具備高功率密度、低成本、電壓傳輸比大、安全性更高等特點。因此，開發高效的主動配電網中高頻電力電子設備成為了電力技術研究的熱點。

目前，國內外在進行高頻電力電子設備時必先經過仿真驗證過程，但仿真測試方法在實際應用的硬件中運行時，由于沒考慮到時硬件中的一些影響因素，會對電力電子設備造成損害。為了能夠更接近實際電力電子設備運行控制過程，本實用新型建立一種基于RT-LAB的主動配電網高頻電力電子仿真測試平臺。通過仿真測試平臺對主動配電網中高頻電力電子器件控制系統進行開發、調試以及電路功能的測試，可有效避免因控制系統不完善造成的開關管損壞。

發明內容

本實用新型的目的在于，提供一種基于RT-LAB的主動配電網高頻電力電子仿真測試平臺的設計方案，旨在提供一種硬件開發成本低、能夠更全面地開發電力電子控制系統、實現簡便、更貼切實際地模擬高頻電力電子設備所在的電網環境以及測試高頻電力電子設備電路功能、易于擴展的仿真測試平臺。

本實用新型的技術方案如下：一種基于RT-LAB的主動配電網高頻電力電子仿真測試平臺包括：RT-LAB仿真機系統、上位機系統、信號調理電路和DSP控制系統。上位機系統通過IP/TCP通信協議與RT-LAB仿真機系統進行信息交換；RT-LAB仿真機系統通過D/A接口、第一I/O接口、第二I/O接口與信號調理電路相連接；DSP控制系統通過A/D接口、PWM接口、第三I/O接口與信號調理電路連接。

所述RT-LAB仿真機系統實時地運行主動配電網系統中各電力設備模型，通過D/A接口反饋系統中各節點的信息，同時通過第一I/O口接收外部控制器的開關控制信號，通過第二 I/O口接收外部控制器的PWM控制信號。

所述各電力設備模型，包括風電模型、光電模型、儲能模型、燃料電池模型、負荷模型和主動配電網模型。

所述信號調理電路通過分壓電路、放大電路以及電壓跟隨電路對RT-LAB仿真機系統反饋的信號和DSP控制系統輸出的控制信號進行調理，使其能夠與DSP控制系統和RT-LAB 仿真機系統的電壓信號以及電平信號能夠兼容。

所述DSP控制系統由第三I/O接口、PWM接口、A/D接口、DSP主控制器、第一CAN 通信接口和第二CAN通信接口、DSP控制系統電源電路、狀態顯示電路和調試接口組成； DSP主控制器分別與第三I/O接口、PWM接口、A/D接口、第一CAN通信接口和第二CAN 通信接口、DSP控制系統電源電路、狀態顯示電路、調試接口互聯；第三I/O接口用于檢測主動配電網系統中開關狀態或者輸出控制信號；PWM接口用于輸出PWM控制信號對主動配電網系統中各高頻電力電子設備進行控制，第一CAN通信接口和第二CAN通信接口可與其他主控板進行通信，可進行系統能量管理策略調試。

所述仿真測試平臺可接入多個DSP控制系統，分別對主動配電網中不同的高頻的電力電子設備進行控制，能夠進行主動配電網中各電力電子設備之間協同控制策略的調試，從系統層面對主控制器控制策略進行調試。