[发明专利]一种基于半实物仿真的综合能源微电网控制实验系统

说明书

本发明公开一种基于半实物仿真的综合能源微电网控制实验系统。所述综合能源微电网控制实验系统基于RTDS系统实现交直流混合微网中多种形式能源的协调优化运行，保证数据传输及控制信号的稳定性、准确性和快速性；开发VME控制器旨在应对愈加复杂的综合能源微网系统，实现多能互补，网‑源‑荷协同优化运行，解决电网经济调度问题。本发明针对综合能源微网系统进行实验系统的开发，对微网结构及其运行控制策略进行仿真及效果验证，应用半实物仿真平台能够更加真实反应实际微网系统的运行状态，能够为实际工程中的问题提供解决思路与方式方法，具有极大的实际工程应用价值。

技术领域

本发明涉及微电网发配电技术领域，特别是涉及一种基于半实物仿真的综合能源微电网控制实验系统。

背景技术

微电网是由分布式电源、储能装置、负荷、能量转换装置、监控装置和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网是能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以接入外部电网并网运行，也可以离网运行。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活与高效应用。综合能源微网系统包含多种形式的能源，实现多能互补，开发和延伸。综合能源微电网能够充分促进分布式电源、可再生能源以及其他多种形式能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。现有技术中，综合能源微电网通常采用多种能源供给至大电网，然后统一为负载供电，由于多种能源供给分布较广，在电能传输过程中造成大量损耗，从而使得微电网的供电效率较低。很多已建成的微网项目大多是示范性工程，实用性不强，需更多的应用半实物平台或真实设备来体现综合能源微网系统的运行。同时，微网结构及其运行控制越来越复杂，对实时性的要求也越来越高，需要对微网进行能量管理以及运行控制的优化，然而现有技术尚未提供一种能够对微网运行控制策略进行仿真及效果验证的实验平台，不利于实际微电网的实际控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于半实物仿真的综合能源微电网控制实验系统，以解决无法对微网结构及其运行控制策略进行仿真及效果验证的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于半实物仿真的综合能源微电网控制实验系统，所述综合能源微电网控制实验系统包括：RSCAD软件平台、RTDS系统以及VME控制器；

所述RSCAD软件平台用于编译微网模型仿真程序；

所述RTDS系统用于运行编译完成的所述微网模型仿真程序，生成并运行所述微网模型；

所述VME控制器用于对所述微网模型的微网运行控制策略进行仿真验证。

可选的，所述VME控制器包括FPGA板卡、MVME6100板卡和X86架构板卡；所述FPGA板卡通过光纤与所述RTDS系统连接；所述FPGA板卡基于VME总线与所述MVME6100板卡连接通讯；所述MVME6100板卡与所述X86架构板卡通过TCP协议完成数据传输。

可选的，所述VME控制器还包括VME机箱；所述FPGA板卡、所述MVME6100板卡和所述X86架构板卡安装在所述VME机箱内。

可选的，所述RTDS系统将运行数据基于Aurora协议通过所述光纤与所述FPGA板卡的光口连接，进行数据传输；所述MVME6100板卡基于VxWorks嵌入式操作系统开发，用于完成所述微网模型的微网运行控制策略。

可选的，所述微网模型中包括交流微网和直流微网，且包括多种形式能源；所搭建微网属于交直流混合微网、综合能源微网且有多个子微网。

可选的，所述综合能源微网包括两个交流微网和一个直流微网；所述两个交流微网包括交流微网1和交流微网2；

所述交流微网1中包括微燃机、超级电容、储能电池、光伏及所属变流器和变压器、分级负荷、线路及断路器；