[發(fā)明專利]一種數(shù)?；旌戏抡鏈y(cè)試平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811329852.X
• 申請(qǐng)日: 2018-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN109375526B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫玉樹;張國偉;李寧寧;曹志煌;潘靜;徐斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電工研究所;國網(wǎng)安徽省電力有限公司
• 主分類號(hào): G05B17/02
• 分類號(hào): G05B17/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 關(guān)玲

1.一種數(shù)?；旌戏抡鏈y(cè)試平臺(tái)，所述的數(shù)?；旌戏抡鏈y(cè)試平臺(tái)包括數(shù)字子系統(tǒng)、物理子系統(tǒng)和數(shù)?；旌戏抡娼涌?；所述的數(shù)字子系統(tǒng)基于eMEGAsim實(shí)時(shí)仿真器搭建，物理子系統(tǒng)為實(shí)際動(dòng)模裝置，數(shù)?；旌戏抡娼涌跒樗南笙捱\(yùn)行的線性功率放大器接口和傳感測(cè)量器接口；數(shù)字子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真器連接數(shù)模混合仿真接口的功率放大器接口的輸入端，功率放大器接口的輸出端與物理子系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)模裝置的輸入端相連；數(shù)模混合仿真接口的傳感測(cè)量器接口與數(shù)字子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真器連接；所述的數(shù)?；旌戏抡鏈y(cè)試平臺(tái)通過數(shù)模混合仿真接口算法，實(shí)現(xiàn)數(shù)字子系統(tǒng)和物理子系統(tǒng)的匹配，進(jìn)行實(shí)際動(dòng)模裝置的仿真測(cè)試，其特征在于：

所述的數(shù)?；旌戏抡娼涌谒惴ò凑瘴锢碜酉到y(tǒng)實(shí)際動(dòng)模裝置的容量及電網(wǎng)電壓等級(jí)設(shè)置數(shù)模混合仿真數(shù)字接口算法，即模擬比；電壓模擬比為數(shù)字子系統(tǒng)中需要輸出的模擬電網(wǎng)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)電壓信號(hào)的系數(shù)，即節(jié)點(diǎn)電壓乘以電壓模擬比為數(shù)字子系統(tǒng)向功率放大器傳輸?shù)碾妷盒盘?hào)值；數(shù)字子系統(tǒng)根據(jù)仿真算法所獲取的儲(chǔ)能充放電電流指令乘以儲(chǔ)能充放電電流模擬比為實(shí)際動(dòng)模裝置的儲(chǔ)能裝置的充放電電流指令；通過傳感測(cè)量器接口饋入數(shù)字子系統(tǒng)的電流信號(hào)乘以饋入電流模擬比為饋入所述模擬電網(wǎng)系統(tǒng)的電流；

所述的數(shù)?；旌戏抡娼涌诎üβ史糯笃鹘涌诤蛡鞲袦y(cè)量器接口，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字子系統(tǒng)和物理子系統(tǒng)不同類型數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換；所述的數(shù)?；旌戏抡娼涌诰哂袃蓚€(gè)通道，其中一個(gè)通道是從數(shù)字子系統(tǒng)到物理子系統(tǒng)的放大通道，將數(shù)字仿真得到的數(shù)字量轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢碜酉到y(tǒng)能夠接受的模擬量，并放大到相應(yīng)的功率，通過功率放大器接口實(shí)現(xiàn)；所述數(shù)?；旌戏抡娼涌诘牧硪粋€(gè)通道是從物理子系統(tǒng)到數(shù)字子系統(tǒng)的采樣反饋通道，將物理子系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的模擬量參數(shù)通過采樣，轉(zhuǎn)化為與數(shù)字仿真匹配的數(shù)字量，反饋到數(shù)字子系統(tǒng)，通過傳感測(cè)量器接口實(shí)現(xiàn)；

所述的功率放大器接口包括信號(hào)輸入端口、信號(hào)放大部分、功率可雙向流動(dòng)的航空插頭端口和模擬電阻部分；信號(hào)輸入端口和數(shù)字子系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真器連接，接收來自數(shù)字子系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真器的電壓信號(hào)，信號(hào)輸入端口也和信號(hào)放大部分連接，信號(hào)放大部分和航空插頭相連，信號(hào)輸入端口通過信號(hào)放大部分把來自數(shù)字子系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真器的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為實(shí)際工作電壓，并經(jīng)過航空插頭輸出實(shí)際電壓；航空插頭和模擬電阻部分相連，當(dāng)實(shí)際動(dòng)模裝置的儲(chǔ)能裝置放電時(shí)，實(shí)際動(dòng)模裝置的運(yùn)行功率通過航空插頭端口傳輸給模擬電阻部分進(jìn)行消耗；

所述的傳感測(cè)量器接口通過安裝在實(shí)際動(dòng)模裝置和功率放大器電氣連接線上的電流傳感器，采集實(shí)際動(dòng)模裝置的運(yùn)行電流，將其轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，通過板卡信息傳輸線上傳到數(shù)字子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真器，實(shí)現(xiàn)從物理子系統(tǒng)到數(shù)字子系統(tǒng)的采樣反饋；

所述的數(shù)?；旌戏抡娼涌诘膫鞲袦y(cè)量器接口包括電流傳感器和采樣電阻，電流傳感器安裝在實(shí)際動(dòng)模裝置和功率放大器的電氣連接線上，采樣電阻與電流傳感器串聯(lián)；

所述的仿真測(cè)試平臺(tái)的工作過程為：

所述數(shù)字子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真器模擬電網(wǎng)系統(tǒng)，將物理子系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)模裝置接入該電網(wǎng)系統(tǒng)中的某一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行仿真，將電網(wǎng)系統(tǒng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，通過BNC同軸連接線傳輸給數(shù)?；旌戏抡娼涌诘墓β史糯笃鹘涌?，經(jīng)功率放大器接口將該信號(hào)放大為實(shí)際工作電壓，并通過航空插頭端口供物理子系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)模裝置接入；之后，通過傳感測(cè)量器接口的電流傳感器采集所述實(shí)際動(dòng)模裝置的運(yùn)行電流，并轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，通過板卡信息傳輸線上傳到數(shù)字子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真器，進(jìn)而分析該實(shí)際動(dòng)模裝置的接入對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的影響；

所述的數(shù)?；旌戏抡娼涌谒惴ň唧w如下：

(1)電壓模擬比

物理子系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)模裝置與數(shù)字子系統(tǒng)通過功率放大器接口連接，功率放大器接口的電壓變比為固定值56.6；

實(shí)際動(dòng)模裝置接入電力系統(tǒng)的母線相電壓為U_in，基準(zhǔn)值為U_r；功率放大器運(yùn)行實(shí)際運(yùn)行相電壓為U_a，基準(zhǔn)值為220V，基于電壓標(biāo)幺值等效原理：

U_r*k_u*56.6＝220 (1)

電壓模擬比k_u為：

k_u＝220/(U_r*56.6) (2)

(2)儲(chǔ)能充放電電流模擬比

儲(chǔ)能動(dòng)模裝置在充放電時(shí)基準(zhǔn)電壓不同，當(dāng)儲(chǔ)能充電時(shí)，以直流側(cè)電壓U_DC為基準(zhǔn)；當(dāng)儲(chǔ)能放電時(shí)，以交流側(cè)電壓U_a為基準(zhǔn)，因此數(shù)字子系統(tǒng)向物理子系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)模裝置下發(fā)充放電電流指令時(shí)涉及兩個(gè)電流模擬比：

假定實(shí)際動(dòng)模裝置中的儲(chǔ)能裝置總的最大輸出功率為2.5kW，模擬電網(wǎng)系統(tǒng)需要儲(chǔ)能輸出的最大功率為2.5MW，則功率放大倍數(shù)為1000倍，設(shè)定功率放大倍數(shù)k_P＝1000；

當(dāng)要求儲(chǔ)能充電時(shí)，儲(chǔ)能充電功率為P_c，則充電電流指令i_c為：

i_c＝P_c/(k_p*U_DC) (3)

充電電流模擬比k_c為：

k_c＝1/(k_p*U_DC) (4)

當(dāng)要求儲(chǔ)能放電時(shí)，儲(chǔ)能放電功率為P_d，則放電電流指令i_d為：

i_d＝P_d/(k_p*U_a*3) (5)

放電電流模擬比k_d為：

k_d＝1/(3*k_p*U_a) (6)

式中，k_p為功率放大倍數(shù)；

(3)饋入電流模擬比

數(shù)模混合仿真接口的傳感測(cè)量器接口的電流傳感器采樣變比k_s為1000:1，采樣電阻為200Ω；通過傳感測(cè)量器接口饋入數(shù)字子系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真器的電流采樣信號(hào)i_in為：

式中：i_in為饋入數(shù)字子系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真器的電流采樣信號(hào)，i_a為實(shí)際動(dòng)模裝置的電流；

基于功率等效原理：

P＝3*U_in*i_in*k_i＝3*U_a*i_a*k_p (8)

式中，P為饋入模擬電網(wǎng)系統(tǒng)的功率，k_i為饋入電流模擬比，U_in為物理子系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)模裝置接入電力系統(tǒng)的母線相電壓，i_in為饋入數(shù)字子系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真器的電流采樣信號(hào)，U_a為功率放大器接口實(shí)際運(yùn)行相電壓，i_a為實(shí)際動(dòng)模裝置的實(shí)際電流；

饋入電流模擬比k_i為：