[發明專利]一種基于RTDS的儲能仿真系統及控制方法

在審

• 申請號: 202210339795.3
• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114629141A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 徐東杰;胡云;張劍;章超;朱益華;王茜;王雪松;黃立濱;劉思遠;郭海平;吳云翼;李書勇;蔡琛;羅超;王爽;曾冠銘;王雅婷;郭天宇;余佳微
• 申請（專利權）人: 電力規劃總院有限公司;南方電網科學研究院有限責任公司;中國長江三峽集團有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/32;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉思言

本申請提供一種基于RTDS的儲能仿真系統及其控制方法，用于風光儲聯合發電系統，包括：集控系統、儲能協控系統、儲能PCS控制系統、RTDS實時仿真系統和EMS模擬器；集控系統用于獲取總功率，并發送至儲能協控系統；儲能協控系統用于根據總功率確定分配至儲能PCS控制系統的平均功率，并將平均功率發送至所述儲能PCS控制系統；儲能PCS控制系統用于根據平均功率計算并輸出PWM脈沖信號至RTDS實時仿真系統；RTDS實時仿真系統用于根據PWM脈沖信號仿真確定儲能實發的功率參數和荷電狀態，并傳輸至EMS模擬器；EMS模擬器用于上傳儲能實發的功率參數和荷電狀態至所述集控系統。所述仿真系統使儲能系統仿真數據實時反饋，達到發電功率平滑輸出控制。

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，具體涉及一種基于RTDS的儲能仿真系統及控制方法。

背景技術

隨著新能源分布式電場的廣泛使用，風電、光伏作為可再生能源接入電力系統的情況越來越多。風電和光伏在時間和地區上具有間歇性和隨機性，因此風電和光伏發電技術對于連續穩定的電能輸出具有一定的局限性和挑戰性。為了保證風電、光伏并網的電能質量則需要電網增加大量的有功補償來保障可能存在的故障和負荷波動。由于風電和光伏在時間上具有較強的互補性，與儲能系統組成風光儲能聯合發電系統，利用儲能系統改善風光發電的間歇性和隨機性，更好地優化風光互補聯合發電的電能質量，增加電網對于風光能源的吸納程度，是當前新能源分布式電場的發展趨勢。其中，儲能系統的作用是當風電機組及光伏發電裝置輸出的電能多余時，將其儲存在儲能系統的電池組中，在需要放電的時候再將存儲的電能釋放出來，以平滑聯合發電系統出力及并網的要求，實現平滑性和可調度性。

大規模儲能系統的安裝對新能源分布式電場的調控帶來了便利，但是對于電網頻率，有功功率和無功功率的控制的要求也越來越高。將對帶有儲能系統的電場調控系統在接入正式配電網中時需要進行性能和穩定性的測試，而由于真實配電網具有高壓危險、不可試、不可觸的特點，若采用真實的配電網進行相應的調控測試不僅會耗費大量的時間，還會大大增加成本，給調控測試研究造成極大的困難。

目前一般采用能量管理系統(EMS)直接控制儲能系統進行功率調整，所述儲能系統可控制儲能系統內部電池組的充電和放電過程，進行交直流的變換。但是EMS與儲能系統之間通訊時間較長，無法實時對儲能系統的有功功率進行調整。另外，EMS無法直接快速地測量儲能系統頻率，無法實施儲能系統的頻率調節。也就是說，由于EMS基于服務器非實時操作系統架構的屬性，在風光儲聯合發電系統并入電網的情況下，EMS無法滿足實時性功率調節控制的要求。

因此，針對風電、光伏新能源以及儲能的聯合發電系統需要快速協調控制的特點，如何實時仿真控制調節儲能系統，是本領域技術人員急需解決的技術問題。

發明內容

本發明提供一種基于RTDS的儲能仿真系統及控制方法，可以實時調節控制儲能系統。

第一方面，本發明提供一種基于RTDS的儲能仿真系統，所述儲能仿真系統用于風光儲聯合發電系統中，包括：

集控系統、儲能協控系統、儲能PCS控制系統、RTDS實時仿真系統和EMS模擬器；

所述集控系統，用于獲取總功率，并將所述總功率發送至所述儲能協控系統；

所述儲能協控系統，用于根據所述總功率，確定分配至所述儲能PCS控制系統的平均功率，并將平均功率發送至所述儲能PCS控制系統；

所述儲能PCS控制系統，用于根據所述平均功率，計算并輸出PWM脈沖信號至所述RTDS實時仿真系統；

所述RTDS實時仿真系統，用于根據所述PWM脈沖信號仿真確定儲能實發的功率參數和荷電狀態，并傳輸至所述EMS模擬器；

所述EMS模擬器，用于上傳所述接收儲能實發的功率參數和荷電狀態至所述集控系統。