[发明专利]一种火储联合调频半实物仿真系统

说明书

本申请公开了一种火储联合调频半实物仿真系统，包括系统模型、开发平台、PLC控制器和能量管理监控平台；所述系统模型为火电机组与储能系统联合调频模型，通过接口模块与开发平台实现通信；所述开发平台为AGC调频控制算法的开发平台，通过TCP/IP将AGC调频控制算法下载到PLC控制器中；所述PLC控制器负责执行控制算法，通过TCP/IP与能量管理监控平台实现通信；所述能量管理监控平台实时监控仿真系统的运行，包含控制指令的下发和仿真系统运行数据的实时展示。本申请保留真实的控制器和能量管理监控平台，仅将被控对象以模型的形式实现，相比于数学仿真系统，本申请的半实物仿真系统更接近于真实的系统控制环境。

技术领域

本发明属于电力系统二次调频技术领域，涉及一种火储联合调频半实物仿真技术，尤其涉及一种火电机组与储能联合调频构成的半实物仿真系统。

背景技术

在国家环保政策的大力推动下，电力行业正在逐步转型，原来的占主导地位的火电机组装机容量比例逐渐降低，新能源装机容量实现稳步增长，这对与我国的环保低碳化发展具有重要意义。

然而新能源发电的波动性给电网的安全稳定运行带来了挑战，电网调频的需求增加，加大了火电机组的调频压力。由于火电机组中锅炉响应的延迟特性、汽轮机滑压运行的影响等，导致火电机组在自动发电控制(Automation Generator Control，AGC)即二次调频过程中的效果无法达到最优，尤其在折返调节时经常出现反调的情况。而储能系统的快速响应时间、较高的响应精度得到了行业内的普遍认可，将储能系统接入火电机组高厂变侧，不影响火电机组原本的运行，并补偿火电机组无法响应AGC调度指令的部分，大大提高了系统AGC调频能力，除了稳定电网运行，同时增加了电厂的经济收益。因此，研究火储联合调频系统的应用对于发电企业来说具有重要意义。

传统的数学仿真系统，在建模时会根据需求忽略某些特性，存在一定误差，同时也无法实现数据的实时交换和处理。而半实物仿真把回路中的部分用实物代替，更接近与真实的系统环境，在系统运行过程中可以实时调整系统参数，具有高效灵活、仿真可信度高等特点。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本申请提供一种火储联合调频半实物仿真系统，保留真实的控制器和能量管理监控平台，仅将被控对象以模型的形式实现，相比于数学仿真系统，本申请的半实物仿真系统更接近于真实的系统控制环境。

为了实现上述目标，本申请采用如下技术方案：

一种火储联合调频半实物仿真系统，包括系统模型、开发平台、PLC控制器和能量管理监控平台；

所述系统模型为火电机组与储能系统联合调频模型，通过接口模块与开发平台实现通信；

所述开发平台为AGC调频控制算法的开发平台，通过TCP/IP将AGC调频控制算法下载到PLC控制器中；

所述PLC控制器负责执行控制算法，通过TCP/IP与能量管理监控平台实现通信；

所述能量管理监控平台实时监控仿真系统的运行，包含控制指令的下发和仿真系统运行数据的实时展示。

本发明进一步包括以下优选方案：

优选地，所述系统模型包括火电机组模型、储能系统模型和电网模型三个子系统，储能系统逆变器交流输出侧接入电厂的高压厂用变压器低压侧，高压厂用变压器额定功率大于储能系统额定功率与厂级负荷之和，高压厂用变压器高压侧与火电机组并网侧共同接入主变压器低压侧，各子系统通过修改设备参数、设置断路器的方式模拟设备故障、电路故障和电网电压的突然升降，以研究子系统之间的相互影响；

所述火电机组模型包括锅炉、汽轮机、发电机、锅炉主控系统、汽轮机主控系统、协调控制系统、数字电液控制系统、励磁系统和测量模块；所述火电机组模型接收能量管理监控平台下发的AGC调度指令值作为机组出力目标值；