[发明专利]一种适用于微电网黑启动的仿真测试系统和测试方法

说明书

一种适用于微电网黑启动的仿真测试系统和测试方法，工作站通过MATLAB/SIMULINK软件生成微电网仿真拓扑模型发送到仿真机中运行，工作站通过MATLAB/stateflow软件的自动代码生成技术生成微电网黑启动控制策略发送到控制器，仿真机通过功率放大器实现对模拟分布式电源设备的功率级控制，根据微电网黑启动控制策略进行仿真，控制器采集仿真机的仿真测试结果，验证微电网黑启动控制策略的正确性。本发明能够实现微电网仿真拓扑模型与分布式电源设备之间的功率交互，研究功率级分布式电源模拟器对微电网黑启动的影响，结合MATLAB自动代码生成技术开发微电网黑启动控制策略，说明分布式电源设备对微电网黑启动的影响并验证微电网黑启动控制策略的正确性。

技术领域

本发明涉及微电网黑启动保护控制领域，尤其涉及一种适用于微电网黑启动的仿真测试系统和测试方法。

背景技术

微电网黑启动技术主要是研究当电力系统发生故障出现大停电状态时，微电网系统不依靠其他外部系统的帮助，通过查找本系统中可以实现自启动的电源，带动微电网系统中其它没有自启动能力的电源，进而实现微电网系统的稳定运行。

国内对微电网黑启动的研究由来已久，如文献“储能型风电场作为电网黑启动电源的关键技术问题”中利用储能型风电场作为电网黑启动电源的技术方案，实现系统黑启动。文献“基于RTDS的蒙西电网黑启动和风电参与黑启动的研究”，提出了风电参与蒙西电网黑启动的方法，并通过RTDS仿真软件进行仿真验证。文献“基于PSCAD的电力系统黑启动方案校验”，提出了通过离线仿真制定合理的黑启动应急方案，实现系统黑启动运行控制。文献“含微电网电力系统黑启动策略研究”，主要从黑启动电源的选择，启动方式等方面说明黑启动原理。文献“含有分布式电源的微电网黑启动研究”，提出了一种串行恢复的微电网黑启动优化控制方案。文献“一种海岛微电网黑启动的系统及方法”提出采用直驱式波浪发电系统作为黑启动电源，采用波浪发电机组，储能设备和无功补偿装置协调控制，通过有序地投入波浪发电机组，恢复海岛微电网供电。专利“一种电力系统黑启动综合校核系统及其方法技术方案”提出将黑启动诸多技术校验问题在同一系统平台上完成，通过对给定的黑启动方案进行过电压校验、辅助启动时电压频率校验以及自励磁校验中的全部内容进行校验计算。文献“基于解耦思想的电力系统黑启动策略研究”提出一套基于解耦思想的电力系统黑启动策略，从电力系统黑启动中需要关注主要问题入手，总结一般的电力系统黑启动过程，并根据其一般特性，将这个复杂的多目标过程分解成多个子问题。文献“电力系统黑启动过程中线路继电保护运行分析”分析常见的线路保护装置在黑启动过程中拒动问题，提出黑启动过程中线路保护配置的一些基本原则。

目前国内针对微电网黑启动的研究多数处于理论研究阶段，原因在于实际对黑启动的测试，需要对电力系统进行大面积的停电，该测试方案投入巨大，且大面积停电对国民经济照成严重的损失。国内学者研究微电网的黑启动控制策略多数采用基于模型的离线仿真。该种方法从电气量的角度分析分布式电源对微电网黑启动的影响，并没有通过接入真实的分布式电源进行测试。

发明内容

本发明提供一种适用于微电网黑启动的仿真测试系统和测试方法，能够实现微电网仿真拓扑模型与分布式电源设备之间的功率交互，研究功率级分布式电源模拟器对微电网黑启动的影响，结合MATLAB自动代码生成技术开发微电网黑启动控制策略，说明分布式电源设备对微电网黑启动的影响并验证微电网黑启动控制策略的正确性。

为了达到上述目的，本发明提供一种适用于微电网黑启动的仿真测试系统，包含：两两之间进行数据交换的工作站、仿真机和控制器，仿真机连接多个功率放大器，每个功率放大器连接一组模拟分布式电源设备；

所述的工作站生成微电网仿真拓扑模型发送到仿真机，工作站生成微电网黑启动控制策略通过控制器发送到仿真机；

所述的仿真机用于根据所述的微电网黑启动控制策略和所述的微电网仿真拓扑模型进行仿真，所述的仿真包括通过各所述功率放大器对模拟分布式电源设备进行功率级控制。