[發(fā)明專利]基于半實物仿真的儲能系統(tǒng)控制策略測試優(yōu)化平臺

在審

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• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108318757A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田軍;舒軍;劉靜波;劉征宇;楊嘉偉;唐健
• 申請（專利權(quán)）人: 中國東方電氣集團有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: 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

本發(fā)明屬于儲能系統(tǒng)半實物仿真的技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種基于半實物仿真的儲能系統(tǒng)控制策略測試優(yōu)化平臺，儲能系統(tǒng)由電池單元、逆變器、能量管理器組成，在半實物仿真平臺上，搭建電池單元、逆變器、能量管理器仿真模型，利用半實物仿真平臺豐富的IO接口，結(jié)合實際的能量管理器，形成儲能系統(tǒng)控制策略測試優(yōu)化平臺，測試儲能系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)運行工況下的系統(tǒng)參數(shù)是否滿足國家標準，并進行優(yōu)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于儲能系統(tǒng)半實物仿真的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于半實物仿真的儲能系統(tǒng)控制策略測試優(yōu)化平臺。

背景技術(shù)

儲能技術(shù)作為智能電網(wǎng)、可再生能源接入、分布式發(fā)電、微網(wǎng)及電動汽車快速發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，在這些領(lǐng)域迎來巨大發(fā)展的同時，也促進著儲能技術(shù)升級，推動著儲能需求的快速增長。到目前為止，已經(jīng)形成了多種的儲能方式，主要分為：物理儲能、化學(xué)儲能和電磁儲能，廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)中的發(fā)電、輸電、配電、用電各個環(huán)節(jié)中，技術(shù)成熟度逐步提高，有著廣泛的應(yīng)用前景。

為了發(fā)揮儲能技術(shù)的優(yōu)勢，使儲能系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定、高效運行，根據(jù)儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在半實物仿真平臺上，搭建電池單元、逆變器、能量管理器等仿真模型，形成儲能系統(tǒng)半實物仿真平臺，結(jié)合實際的能量管理器，形成儲能系統(tǒng)硬件在環(huán)測試平臺，驗證儲能系統(tǒng)在各工況下的運行特性。由于儲能系統(tǒng)運行的復(fù)雜性，國內(nèi)外對儲能系統(tǒng)特性進行了多年的研究，其目標為：測試儲能系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)運行工況下的系統(tǒng)參數(shù)，包括頻率、電壓、電能質(zhì)量、電池容量、充放電功率等，是否在國家標準Q/GDW564-2010《儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》的規(guī)定的范圍內(nèi)。

例如，公開號為CN102419405A，公開日為2012年4月18日，發(fā)明名稱為“兆瓦級儲能站控制保護裝置進行閉環(huán)試驗的系統(tǒng)及方法”的中國專利文獻，為解決了利用現(xiàn)有的儲能模型測試儲能電站的控制保護，公開了一種基于RTDS實時仿真系統(tǒng)的儲能電站測試平臺，測試儲能電站的保護控制策略是否滿足國家標準相關(guān)要求，但是這種測試平臺不能對真實的儲能系統(tǒng)性能進行測試。因此需要設(shè)計一種新的能對真實儲能系統(tǒng)進行性能測試的優(yōu)化平臺。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是結(jié)合我國儲能系統(tǒng)半實物仿真的現(xiàn)狀，提出一種基于半實物仿真的儲能系統(tǒng)控制策略測試優(yōu)化平臺，基于半實物仿真平臺，根據(jù)儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，搭建電池單元、逆變器、能量管理器仿真模型，利用半實物仿真平臺豐富的IO接口，結(jié)合實際的能量管理器，形成儲能系統(tǒng)硬件在環(huán)測試平臺，測試儲能系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)運行工況下的系統(tǒng)參數(shù)，包括頻率、電壓、電能質(zhì)量、電池容量、充放電功率等各項數(shù)據(jù)的指標是否在國家標準Q/GDW564-2010《儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》的規(guī)定的范圍內(nèi)，并進行優(yōu)化。

為此，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

基于半實物仿真的儲能系統(tǒng)控制策略測試優(yōu)化平臺，其特征在于：

首先，在半實物仿真平臺利用其仿真軟件，搭建形成儲能系統(tǒng)仿真模型，按照儲能系統(tǒng)的國家標準進行測試，結(jié)合儲能系統(tǒng)實際產(chǎn)品特性曲線，形成具有工程精度的儲能系統(tǒng)仿真模型；

進一步，結(jié)合設(shè)備實際能量管理器，利用半實物仿真平臺的IO接口，形成儲能系統(tǒng)硬件在環(huán)測試平臺；

然后，基于半實物仿真的儲能系統(tǒng)控制策略測試優(yōu)化平臺，結(jié)合能量管理策略，根據(jù)儲能系統(tǒng)的各運行工況，檢測儲能系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)或暫態(tài)時的相應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)是否在國家標準的規(guī)定的范圍內(nèi)，并進行優(yōu)化。

所述搭建形成的儲能系統(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、運行工況模擬仿真模型；所述儲能系統(tǒng)至少包括有電池單元、逆變器、能量管理器。

各個仿真模型的具體形成過程如下：