[发明专利]对兆瓦级储能站控制保护装置进行闭环试验的系统及方法

说明书

技术领域

本发明是一种对兆瓦级储能站控制保护装置进行闭环试验的系统及方法，特别是一种对蓄电池储能及双级式能量转换系统控制保护装置进行闭环试验的系统及方法，属于储能站控制保护装置进行闭环试验的装置及方法的改造技术。

背景技术

储能技术是新一代智能电网技术的核心内容之一。在配网中装设分布式储能装置则可以提高供电可靠率以及供电质量，另外储能装置和可再生能源、间歇性发电相配合，将更有利于可再生能源的平稳无缝接入电网。大容量储能具有工况转换快、运行方式灵活、效率高、安全、可靠、环保等优点，有着广阔的发展前景。

但是，大容量储能技术在世界上尚缺乏建设和运行经验，尤其是作为大容量储能核心设备的控制保护系统，其性能将直接影响整个储能站的安全稳定运行。但截止目前，国内外，检测储能控制保护系统的仿真模型和仿真平台尚无可参考，对如何试验检测储能控制保护系统缺乏行之有效的手段与方法。传统动模试验仅可对控制保护装置进行电磁兼容、抗干扰和通讯等方面的外围测试，但对控制保护策略和逻辑的正确、可靠性则很难检测。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种试验灵活，可进行多种类型试验的对兆瓦级储能站控制保护装置进行闭环试验的系统。

本发明的另一目的在于提供一种操作简单，方便实用的对兆瓦级储能站控制保护装置进行闭环试验的方法。

本发明的技术方案是：本发明的对兆瓦级储能站控制保护装置进行闭环试验的系统，其包括有建立仿真模型的实时仿真工作站、对仿真模型进行实时计算的RTDS实时数字仿真器、模拟量输出板卡、数字量输出板卡、数字量输入板卡、功率放大器、电池监测装置、储能控制保护装置、同步相量采集单元，其中实时仿真工作站与RTDS实时数字仿真器连接，RTDS实时数字仿真器通过模拟量输出板卡将直流电流及电压、电池组电流和电池电压信号送出到储能控制保护装置，RTDS实时数字仿真器通过模拟量输出板卡将各电池组电流和电压信号输出到电池监测装置，RTDS实时数字仿真器通过模拟量输出板卡与功率放大器将交流电流及电压信号输出至同步相量采集单元，RTDS实时数字仿真器通过数字量输出板卡将网侧接触器、直流侧接触器开关状态输出至储能控制保护装置，储能控制保护装置通过数字量输入板卡将网侧接触器、直流侧接触器开关控制命令，触发脉冲信号返回至RTDS实时数字仿真器。

上述实时仿真工作站上建立兆瓦级蓄电池模型、双级式能量转换系统的实时仿真模型。

上述兆瓦级蓄电池及双级式能量转换系统包含2个储能分系统，每个储能分系统均有12个电池组接入前级整流桥，6个前级整流桥汇入同一母线并作为后级整流桥的输入，再由两组后级整流桥并联构成1个储能分系统。储能分系统交流侧并联后，统一经升压变压器接入交流配电网。

上述RTDS实时数字仿真器送出的是2个储能分系统的电流及电压信号。

上述RTDS实时数字仿真器送出的2个储能分系统的电流及电压信号，包括电池组的电池支路电流和电池电压、前级整流桥的直流母线电压、后级整流桥的网侧交流电流和电压。

本发明对兆瓦级储能站控制保护装置进行闭环试验的系统的试验方法，包括如下步骤：

1）在实时仿真工作站上建立兆瓦级蓄电池模型、双级式能量转换系统实时仿真模型；

2）将实时仿真工作站与RTDS实时数字仿真器联接；

3）将RTDS实时数字仿真器中的相关电流及电压信号通过模拟量输出板卡和功率放大器送出到储能控制保护装置和同步相量采集单元；

4）将RTDS实时数字仿真器中的网侧接触器、直流侧接触器开关状态信号通过数字量输出板卡送出到输出至储能控制保护装置；

5）将储能控制保护装置中的网侧接触器、直流侧接触器开关控制命令，触发脉冲等信号通过数字量输入板卡送出到RTDS实时数字仿真器。

6）通过开关控制命令和触发脉冲信号，控制RTDS实时数字仿真器中的双级式能量转换系统运行于整流或者逆变状态，对蓄电池模型进行充电、放电操作，对储能站控制保护装置的功能和动态性能进行闭环试验。

本发明提出了利用RTDS实时数字仿真器对兆瓦级储能站控制保护装置进行闭环试验的系统，该试验系统对不同容量等级、不同电池类型、不同能量转换系统结构的储能站控制保护装置试验也有借鉴作用。本发明的对兆瓦级储能站控制保护装置进行闭环试验的系统试验灵活，可进行储能站控制保护功能和动态性能等多种类型试验。本发明的对兆瓦级储能站控制保护装置进行闭环试验的方法操作简单，方便实用。

附图说明