[發明專利]一種儲能系統的實時仿真方法、裝置、介質及設備

在審

• 申請號: 202111352013.1
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN114169145A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 陳滿;龔文明;李勇琦;胡振愷;彭鵬;雷博;周月賓
• 申請（專利權）人: 南方電網調峰調頻發電有限公司;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H02J7/06;H02M1/088;H02M7/219;H02M1/00;G06F113/04
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

1.一種儲能系統的實時仿真方法，其特征在于，包括：

根據儲能系統的拓撲結構，構建所述儲能系統的仿真模型，以開始所述儲能系統的電磁暫態仿真計算；其中，所述仿真模型包括橋臂等效電路和級聯H橋模塊等效電路；

根據預設的充放電特性曲線獲取每一儲能電池的等效電容；

更新每一級聯H橋模塊的電力電子開關狀態，以獲取每一所述橋臂等效電路的橋臂電壓；

根據每一所述橋臂等效電路的橋臂電壓，獲取當前時刻的每一所述橋臂等效電路的橋臂電流；

根據所述等效電容，獲取當前時刻的每一所述級聯H橋模塊等效電路的電容電壓；

判斷當前時刻的仿真時長是否達到預設的時長閾值，若是，則輸出仿真結果，并結束仿真；若否，則將當前時刻的仿真時長增加一個預設的仿真步長，以繼續所述儲能系統的電磁暫態仿真計算。

2.如權利要求1所述的儲能系統的實時仿真方法，其特征在于，每一所述橋臂等效電路包括一電壓源和與所述電壓源串聯的一電感，每一所述級聯H橋模塊等效電路包括一電流源和與所述電流源并聯的一電容。

3.如權利要求1所述的儲能系統的實時仿真方法，其特征在于，所述根據預設的充放電特性曲線獲取每一儲能電池的等效電容，包括：

根據下式計算每一儲能電池的等效電容：

其中，Q_N為儲能電池的額定容量，dSOC為儲能電池的荷電狀態變化量，dU為電壓變化量。

4.如權利要求1所述的儲能系統的實時仿真方法，其特征在于，所述更新每一級聯H橋模塊的電力電子開關的狀態，以獲取每一所述橋臂等效電路的橋臂電壓，包括：

根據仿真輸入的開關控制信號，更新每一級聯H橋模塊的電力電子開關狀態；

根據所述電力電子開關狀態，獲取每一所述級聯H橋模塊的輸出電壓；

根據每一所述級聯H橋模塊的輸出電壓，獲取每一所述橋臂等效電路的橋臂電壓。

5.如權利要求4所述的儲能系統的實時仿真方法，其特征在于，所述根據每一所述級聯H橋模塊的輸出電壓，獲取每一所述橋臂等效電路的橋臂電壓，包括：

根據下式計算每一所述橋臂等效電路的橋臂電壓：

其中，U_xk為第x相的第k個級聯H橋模塊的輸出電壓。

6.如權利要求1所述的儲能系統的實時仿真方法，其特征在于，所述根據每一所述橋臂等效電路的橋臂電壓，獲取當前時刻的每一所述橋臂等效電路的橋臂電流，包括：

根據下式計算當前時刻的每一所述橋臂等效電路的橋臂電流：

i_a+i_b+i_c＝0

其中，i_x為第x相的橋臂等效電路的橋臂電流，L為橋臂等效電路的相電感，v_o為橋臂等效電路的中性點電壓，v_x為橋臂等效電路的相電壓，U_x為橋臂等效電路的橋臂電壓，i_a、i_b、i_c分別為橋臂等效電路的各相電流。

7.如權利要求1所述的儲能系統的實時仿真方法，其特征在于，所述根據所述等效電容，獲取當前時刻的每一所述級聯H橋模塊等效電路的電容電壓，包括：

將所述等效電容作為所述級聯H橋模塊等效電路的電容，根據下式計算當前時刻的每一所述級聯H橋模塊等效電路的電容電壓：

其中，U_Ck為第k個級聯H橋模塊等效電路的電容電壓，C_k為第k個級聯H橋模塊等效電路的電容，I_k為第k個級聯H橋模塊等效電路的電容電流。