[發(fā)明專利]基于半實(shí)物仿真的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略測(cè)試優(yōu)化平臺(tái)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810061811.0
• 申請(qǐng)日: 2018-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108318757A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田軍;舒軍;劉靜波;劉征宇;楊嘉偉;唐健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)東方電氣集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蔣斯琪

1.基于半實(shí)物仿真的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略測(cè)試優(yōu)化平臺(tái)，其特征在于：

首先，在半實(shí)物仿真平臺(tái)，搭建形成儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型，按照儲(chǔ)能系統(tǒng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)際產(chǎn)品特性曲線，形成具有工程精度的儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型；

進(jìn)一步，利用半實(shí)物仿真平臺(tái)的IO接口，結(jié)合設(shè)備實(shí)際控制器，形成儲(chǔ)能系統(tǒng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)；

然后，基于半實(shí)物仿真的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略測(cè)試優(yōu)化平臺(tái)，結(jié)合能量管理策略，根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的各運(yùn)行工況，檢測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)或暫態(tài)時(shí)的相應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)是否在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定的范圍內(nèi)，并進(jìn)行優(yōu)化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于半實(shí)物仿真的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略測(cè)試優(yōu)化平臺(tái)，其特征在于：所述儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型至少包括：電池單元仿真模型、逆變器仿真模型、能量管理器仿真模型、運(yùn)行工況模擬仿真模型；所述儲(chǔ)能系統(tǒng)至少包括有電池單元、逆變器、能量管理器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于半實(shí)物仿真的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略測(cè)試優(yōu)化平臺(tái)，其特征在于：根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)中電池單元的組成搭建形成電池單元仿真模型，按照電池單元國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)合電池單元的實(shí)際產(chǎn)品特性曲線，形成具有工程精度的電池單元仿真模型；形成的電池單元仿真模型至少包括：電池仿真模型、電池成組的仿真模型，涉及的關(guān)鍵參數(shù)至少包括：電池串并聯(lián)結(jié)構(gòu)、電池容量、電池功率、電池電壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于半實(shí)物仿真的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略測(cè)試優(yōu)化平臺(tái)，其特征在于：根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)中逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)搭建形成逆變器仿真模型，按照儲(chǔ)能逆變器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)合逆變器實(shí)際產(chǎn)品特性曲線，形成具有工程精度的逆變器仿真模型；形成的逆變器仿真模型至少包括：直流母線電容仿真模型、DC/AC變換器仿真模型、變壓器仿真模型，涉及的關(guān)鍵參數(shù)至少包括：直流電壓、交流電壓、交流電流、容量、頻率。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于半實(shí)物仿真的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略測(cè)試優(yōu)化平臺(tái)，其特征在于：所述設(shè)備實(shí)際控制器主要包括能量管理器；根據(jù)得到的具有工程精度的電池單元仿真模型和逆變器仿真模型，結(jié)合能量管理器的控制策略，形成具有工程精度的儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型；其中，能量管理器包括BMS電池管理系統(tǒng)，逆變器功能控制。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于半實(shí)物仿真的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略測(cè)試優(yōu)化平臺(tái)，其特征在于：所述運(yùn)行工況模擬仿真模型包括電網(wǎng)仿真模型和負(fù)荷仿真模型，其中：

根據(jù)電網(wǎng)參數(shù)搭建電網(wǎng)仿真模型，用于模擬電網(wǎng)正常工況或模擬電網(wǎng)故障工況，電網(wǎng)參數(shù)至少包括：電壓、頻率、相位、模擬故障器；

根據(jù)負(fù)荷參數(shù)搭建負(fù)荷仿真模型，用于模擬各個(gè)負(fù)荷工況，負(fù)荷參數(shù)至少包括：電壓、電流、有功、無(wú)功、功率因數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于半實(shí)物仿真的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略測(cè)試優(yōu)化平臺(tái)，其特征在于：所述半實(shí)物仿真平臺(tái)的IO接口包括高速數(shù)字量和模擬量的各種輸入/輸出接口，通過(guò)IO接口與所述能量管理器連接起來(lái)，形成儲(chǔ)能系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真測(cè)試平臺(tái)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于半實(shí)物仿真的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略測(cè)試優(yōu)化平臺(tái)，其特征在于：所述儲(chǔ)能系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)或暫態(tài)時(shí)的相應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)至少包括頻率、電壓、電能質(zhì)量、電池容量、充放電功率。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的基于半實(shí)物仿真的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略測(cè)試優(yōu)化平臺(tái)，其特征在于：所述暫態(tài)的工況至少包括電網(wǎng)電壓波動(dòng)、頻率波動(dòng)、負(fù)荷波動(dòng)、電網(wǎng)故障。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于半實(shí)物仿真的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略測(cè)試優(yōu)化平臺(tái)，其特征在于：根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電電流、端電壓、電池的剩余電量SOC以及儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電斜率進(jìn)行檢測(cè)，并設(shè)定上限值，SOC最佳維持在30%~70%設(shè)定范圍內(nèi)。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于半實(shí)物仿真的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略測(cè)試優(yōu)化平臺(tái)，其特征在于：當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，所述儲(chǔ)能能量管理策略用于最優(yōu)化利用并網(wǎng)的各電源；當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)孤島運(yùn)行時(shí)，所述儲(chǔ)能能量管理策略使系統(tǒng)在各種工況下穩(wěn)定運(yùn)行，滿足負(fù)荷需求。