[发明专利]一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法，包括：测试上位机根据测试需求进行参数设置，以确定控制数据并发送至模拟电网、负载和不同类型的直流源；获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据，并和功率对比数据进行比对，以确定所述被测控制器的性能；模拟电网根据接收的控制数据进行建模，并发送电网状态模拟数据至所述实时仿真设备；负载根据接收的控制数据模拟负荷输出特性，以发送负荷模拟数据至所述实时仿真设备；直流输出源根据接收的控制数据模拟直流源的电气输出特性，以发送直流源模拟数据至实时仿真设备；实时仿真设备获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据，并发送至测试上位机。

技术领域

本发明涉及实时仿真技术领域，并且更具体地，涉及一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法。

背景技术

国内多家逆变器生产商已推出了光伏、储能混合变流装置，该类装置包含了光伏发电模块、储能充放电模块和并离网切换模块，满足了分布式或微网系统与大电网连接并切换的基本要求。然而，从实际应用效果来看，由于并网独立混合逆变器技术尚未十分成熟，并离网切换时间过长、并网条件下工作不稳定和离网下电能质量较差等问题相对突出，威胁用户安全用电和电网稳定运行；另外，光伏储能协调控制策略尚没有统一标准，不同厂家依据自身目的提出的优化控制策略各不相同，不同装置的经济性、可靠性差别较大。现有的风电机组并网测试方法主要有：模型仿真、平台测试和现场测试。模型仿真主要是应用Matlab、PowerFactory、PSCAD等仿真软件建立光储系统和电网的模型进行仿真分析，该方法对于测试控制算法和主控程序很有效，但无法测试实时性；平台测试是逆变器全功率模拟平台模拟光储系统，该方法适用于部分工况测试和研发试验，占地大，成本高；现场测试可以较全面地光储系统的真实并网特性，但试验周期长、成本高、风险大。

因此有必要建立光储联合发电装置并网性能检测平台，用于开展光储一体化装置并网性能、功率控制性能等测试。

发明内容

本发明提出一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法，以解决如何对光储一体化装置进行并网测试的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种基于实时仿真的控制器并网测试系统，所述系统包括：

测试上位机，用于根据测试需求进行参数设置，以确定控制数据，并发送所述控制数据至模拟电网、负载和不同类型的直流源，以控制所述模拟电网、负载和不同类型的直流源输出不同的信号数据至实时仿真设备；用于获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据，并将所述电压电流数据和与所述测试需求对应的功率对比数据进行比对，以确定所述被测控制器的性能；

所述模拟电网，用于根据接收的控制数据进行建模，模拟电网正常状态和电网故障状态，并发送电网状态模拟数据至所述实时仿真设备；

所述负载，用于根据接收的控制数据模拟负荷输出特性，以发送负荷模拟数据至所述实时仿真设备；

所述不同类型直流输出源，用于根据接收的控制数据模拟不同类型的直流源的电气输出特性，以发送直流源模拟数据至所述实时仿真设备；

所述实时仿真设备，用于获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据，并将所述功率数据发送至所述测试上位机。

优选地，其中所述系统还包括：至少一组数据发送模块和数据采集模块；其中，每组数据发送模块和数据采集模块均通过网络交换机和测试上位机相连接；每个数据发送模块用于发送所述控制数据至模拟电网、负载和不同类型的直流源；每个数据采集模块用于将实时仿真设备获取的被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据通过网络交换机发送至所述测试上位机。

优选地，其中所述系统还包括：

第一接口转换模块，分别与所述模拟电网和实时仿真设备相连接，所述第一接口转换模块，包括：第一数字I/O接口和第一通信模块；所述第一接口转换模块，用于将电网的运行状态控制信号发送给实时仿真机中的仿真模型系统；