[發明專利]變速恒頻抽水蓄能機組控制器硬件在環仿真測試平臺

在審

• 申請號: 201910221315.1
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN109782629A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 唐健;王多平;劉靜波;楊嘉偉;田軍;何文輝;舒軍
• 申請（專利權）人: 中國東方電氣集團有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙凱

本發明公開了一種變速恒頻抽水蓄能機組控制器硬件在環仿真測試平臺，屬于抽水蓄能機組仿真測試技術領域，包括RACK計算模塊、I/O接口板、通信板和RSCAD仿真軟件，其特征在于：還包括勵磁控制器、勵磁控制器信號轉接電路板、變流器控制器、變流器控制器信號轉接電路板、協調控制器和協調控制器信號轉接電路板，所述勵磁控制器信號轉接電路板分別與I/O接口板和通信板通信連接，變流器控制器信號轉接電路板分別與I/O接口板和通信板通信連接，協調控制器信號轉接電路板分別與I/O接口板和通信板通信連接。本發明能夠對實際控制系統進行仿真測試、驗證和優化，現場調試時間短，成本低，利于推廣應用。

技術領域

本發明涉及到抽水蓄能機組仿真測試技術領域，尤其涉及一種變速恒頻抽水蓄能機組控制器硬件在環仿真測試平臺。

背景技術

抽水蓄能電站運行靈活可靠、工況轉換迅速、環境壓力小，是一種較為經濟的儲能方式，而且可用于削峰填谷、調相、平滑可再生能源輸出功率等。在電力系統中配置一定裝機的抽水蓄能，是解決當前新能源大規模發展對電網安全穩定影響問題的一種重要選擇。

變速抽水蓄能機組相較于定速抽水蓄能機組的優勢在于：可以提供系統自動控制容量，適應更寬水頭范圍提高運行效率，實現有功功率的高速調節，提高機組運行的穩定性。

變速恒頻抽水蓄能機組中，電動發電機通過變流器與電網連接，并通過變流器控制電動發電機工作于發電或者電動模式。

實時數字仿真儀RTDS作為一種專門設計用于研究電力系統中電磁暫態現象的裝置，在國內外已獲得了廣泛認可及應用，結合RTDS裝置與實際控制器構成硬件在環仿真平臺，可以對被測控制器的實際控制系統進行全方面、系統的測試。變速恒頻抽水蓄能機組現場基建及安裝成本巨大，設備眾多且耦合性強，從系統安全性、可行性和合理的成本上考慮，通過控制器硬件在環仿真測試平臺對實際控制系統進行仿真測試、驗證和優化，是系統現場運行試驗前的重要一環，其可以縮短現場調試時間和降低成本，同時可以提高控制器實際控制系統的質量，從而降低現場試驗出現不穩定風險的概率。

公開號為CN 106249685A，公開日為2016年12月21日的中國專利文獻公開了一種抽水蓄能機組控制程序全工況動態仿真測試系統，其特征在于，包括：PLC編程終端設備，用于進行待測控制程序及設備響應仿真程序的編寫、修改、狀態監視和變量強制設置；PLCCPU組件，包括若干個機組PLC內的CPU模塊和一個機組公用PLC內的CPU模塊，上述機組PLC和機組公用PLC內均分別設有與CPU模塊對應的PLC輸入/輸出模塊，在測試前，每個所述CPU模塊均斷開與其對應的PLC輸入/輸出模塊之間的通信連接，CPU模塊中存儲有待測控制程序模塊和設備響應仿真程序模塊，在測試時，待測控制程序模塊發出的設備操作命令輸出給設備響應仿真程序模塊，設備響應仿真程序模塊經仿真計算產生現場設備狀態仿真信號反饋至待測控制程序模塊中，所述設備響應仿真程序模塊依據現場設備性能特點和生產工藝要求編程得到；現場顯示控制終端，用于顯示當前CPU模塊內待測控制程序運算處理后發送的設備狀態和參數，以及根據操作人員指令發送命令給待測控制程序執行相應功能操作；監控計算機，用于顯示整個測試系統內各個CPU模塊內待測控制程序運算處理后發送的設備狀態和參數，以及根據操作人員指令發送命令給相應的待測控制程序執行相應功能操作；上述CPU模塊、監控計算機和PLC編程終端設備之間采用工業以太網絡通信連接，CPU模塊與對應的現場顯示控制終端之間采用現場總線通信連接。

該專利文獻公開的抽水蓄能機組控制程序全工況動態仿真測試系統，現場調試時間長，不能快速有效的對實際控制系統進行仿真測試、驗證和優化。

發明內容

本發明為了克服上述現有技術的缺陷，提供變速恒頻抽水蓄能機組控制器硬件在環仿真測試平臺，本發明能夠對實際控制系統進行仿真測試、驗證和優化，現場調試時間短，成本低，利于推廣應用。

本發明通過下述技術方案實現：