[发明专利]一种微型化模拟电力系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟电力系统，特别涉及一种微型化模拟电力系统。

背景技术

电力系统的模型试验方法有数字仿真和物理模拟两种。国外模拟仿真统称为simulation。国内一般将采用数学方法进行试验研究的方式习惯称为数字仿真，将采用物理方法进行试验研究的方式习惯称为物理模拟。

物理模拟是在根据相似原理建立起来的电力系统物理模型上进行模拟研究的方法，该模型是基于相似原理把实际电力系统按一定的模拟比例关系缩小、并保留其物理特性的电力系统复制品。它的主要特点是能够直接观察到各种现象的物理过程，便于获得明确的物理概念，特别是对于某些新的问题和物理现象，由于认识上的限制，不能或不完全能用数学方程式表示时，利用物理模拟可以探索到现象的本质及其变化的基本规律，物理模拟的试验结果，还可以用来校验电力系统的理论和计算公式以及在建立数学方程式、各种假设的合理性，并为理论的简化指出方向，进而使理论得到进一步完善和发展。

动态模拟的另一个显著的特点是可以将新型的继电保护和自动控制装置，直接接入动态模拟系统中，进行各种工况运行和短路故障试验，考核各装置的各种性能。

动态模拟的缺点是待研究系统的规模不能过大，而且模拟装置的参数调整范围有一定的限制，试验前模拟参数的配置和改变运行方式的调整比较复杂。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明要解决的技术问题是提供一种对实际电力系统进行微型化模拟的模拟电力系统。

本发明采用的技术方案是：

一种微型化模拟电力系统，包括发电机单元、与发电机单元输出端连接的可再生能源微电网系统、和对可再生能源微电网系统进行监控的动态模拟系统与数字仿真系统；

所述动态模拟系统包括测量控制实验主机和与测量控制实验主机连接的大型彩色显示屏、以及遥视系统，所述遥视系统用于采集发电机单元的现场运行状况，所述测量控制实验主机用于控制发电机单元并与可再生能源微电网系统电性连接；

所述数字仿真系统包括依次连接的监控微机、数模混合仿真接口装置、RTDS系统，所述监控微机用于监控可再生能源微电网系统，所述RTDS系统用于监控微机的监测数据仿真呈现。

进一步的，所述动态模拟系统还包括一合闸角及程序控制器，该合闸角及程序控制器对可再生能源微电网系统故障时进行角度和时间控制以及线路的跳、合程序控制。

进一步的，所述动态模拟系统还包括故障录波仪，该故障录波仪用于可再生能源微电网系统的故障信息采集。

进一步的，所述动态模拟系统还包括一音响系统，该音响系统与测量控制实验主机连接。

进一步的，所述数字仿真系统包括一与监控微机连接的数码显示屏。

进一步的，所述RTDS系统包括实时数字仿真仪、工作站主机、UPS电源、功率放大器，该工作站主机与所述数模混合仿真接口装置连接，所述数字仿真仪与工作站主机之间连接功率放大器，所述UPS电源为数字仿真仪、工作站主机提供电源。

进一步的，所述发电机单元包括风机、太阳能发电装置、燃气轮机组。

本发明的有益效果：

本发明模拟电力系统通过物理模拟和数字仿真对可再生能源微电网系统进行考核其性能的试验研究，这对电力系统的理论研究和保证电力系统正常运行以及开发新产品都起着很大的作用。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本发明的原理框图。

具体实施方式

基于电力系统动态模型是在满足相似理论的三个相似判据和三个附加条件的情况下建立的，把三个相似判据和三个附加条件应用于电力系统，可以概括为：原型（实际电力系统）各元件及其连接情况均用特殊设计制造的相应缩小了容量的物理模型元件和相同的连接方式来模拟，只要原型及模型系统各对应元件用标么值描述的稳态和动态方程完全相同，且每个元件相应的非线性特性（如发电机、变压器等的标么值空载特性）也完全相同，则模型电力系统与原型电力系统就是相似的，模型系统的正常或动态情况下呈现的稳态或动态特性，便可以反映原型系统的特性。