[发明专利]一种基于RTDS的微电网集成测试仿真平台及方法

权利要求书

1.一种基于RTDS的微电网集成测试仿真平台，其特征在于，该基于RTDS的微电网集成测试仿真平台包括：RTDS数字仿真器、真实控制系统、微网能量管理系统；

RTDS数字仿真器，用于通过接口实时输出微网能量管理系统进行能量管理所需的遥测、遥信量及控制器实现控制策略所需的模拟量，同时接收微网能量管理系统下发的遥控信号以及控制器生成的控制信号，实现微网的能量管理和协调控制；

真实控制系统，与RTDS数字仿真器连接，用于接收RTDS数字仿真器输出的三路PCS出口电压、电流及直流侧母线电压信号，根据现有逆变控制技术相应算法生成PWM信号并输出至RTDS数字仿真器中实现控制策略，RTDS数字仿真器通过前面板上的模拟量输出通道输出模拟信号至PCS控制板，同时通过GTDI板卡接收PCS控制板发出的PWM信号；

微网能量管理系统，与RTDS数字仿真器连接，用于接收RTDS数字仿真器输出的遥测、遥信量及控制器实现控制策略所需模拟量，并将生成的遥控信号以及控制器生成的控制信号发送至RTDS数字仿真器。

2.如权利要求1所述的基于RTDS的微电网集成测试仿真方法，其特征在于，微网能量管理系统还包括：测控保护装置、模式切换器、电池管理系统、数模/模数转换装置、能量管理系统；

测控保护装置，与能量管理系统和RTDS数字仿真器连接，用于通过RTDS数字仿真器的模拟量输出通道采集微网运行中各元件的电气量信息，并将信息上传至能量管理系统；

模式切换器，与能量管理系统和RTDS数字仿真器连接，用于发送同期启动、模式切换、柴发切除指令；

电池管理系统，与能量管理系统和RTDS数字仿真器连接，用于接收RTDS数字仿真器的GTAO板卡输出的电池电压、电流信号，完成电池荷电状态的监测，同时将电池荷电状态、实时输出/输入功率信息传输至能量管理系统；

数模/模数转换装置，与能量管理系统和RTDS数字仿真器连接，用于接收能量管理系统下发风机限功率指令和接收实时风速信号；

能量管理系统，与测控保护装置、模式切换器、电池管理系统和数模/模数转换装置连接，用于根据能量管理算法综合分析接收到的信息并作出决策，通过测控保护装置下发开关量信号，实现RTDS数字仿真器中诸如断路器开断、负荷投切的功能，通过模式切换器下发柴发同期启动、模式切换、柴发切除指令，并接收RTDS数字仿真器返回的柴发同期完成信号和PCS模式切换完成信号，同时通过数据采集模块下发风机限功率指令，实现微网能量的优化调度。

3.如权利要求2所述的基于RTDS的微电网集成测试仿真方法，其特征在于，能量管理系统进行能量管理需要采集风机出口电流、负荷电流、PCS出口电流、电池荷电状态及实时风速信息，根据相应的管理算法下发模式切换、负荷投切指令。

4.如权利要求1或2所述的基于RTDS的微电网集成测试仿真方法，其特征在于，RTDS数字仿真器通过前面板的模拟量输出通道及数字量输入通道与测控保护装置进行通信，通过数字量输入/输出通道与模式切换器通信，测控保护装置和模式切换器再通过交换机与能量管理系统进行通信。

5.如权利要求1或2所述的基于RTDS的微电网集成测试仿真方法，其特征在于，能量管理系统通过RS-485串行口直接与RTDS数字仿真器通信，接收风速信号及下发风机限功率指令。

6.如权利要求1所述的基于RTDS的微电网集成测试仿真方法，其特征在于，真实控制系统为三台PCS控制板，实现对微网内3台储能单元的控制。

7.一种基于RTDS的微电网集成测试仿真方法，其特征在于，该基于RTDS的微电网集成测试仿真方法包括：

步骤一，分析微网系统各设备原理，构建仿真模型：

该微网系统中包含设备有：风机、蓄电池、储能PCS和柴油发电机；为通过仿真方法模拟真实系统，各设备原理进行分析，建立数学模型并搭建仿真模型；

步骤二，搭建系统RTDS仿真模型，计算仿真参数：

RTDS仿真模拟了系统输入输出及运行特性，采用真实设备及仿真模型相结合的方法，对实际系统进行模拟，通过仿真确定系统合理参数；

步骤三，开展系统暂稳态实验，论证系统控制及稳定性问题：

通过调试得到完善的系统模型，安全开展稳定性试验，论证系统控制问题及稳定性问题，为真实系统参数设置提供指导，缩短实际工程工期；

步骤四，微网能量管理系统策略及运行试验：

结合现有仿真平台，依据环境制定微网能量控制策略，通过试验测试论证后台能量管理系统可实现预期策略运行，并根据实际工程环境条件变化进行相应定制。