[发明专利]一种基于RTDS的储能仿真系统及控制方法

说明书

本申请提供一种基于RTDS的储能仿真系统及其控制方法，用于风光储联合发电系统，包括：集控系统、储能协控系统、储能PCS控制系统、RTDS实时仿真系统和EMS模拟器；集控系统用于获取总功率，并发送至储能协控系统；储能协控系统用于根据总功率确定分配至储能PCS控制系统的平均功率，并将平均功率发送至所述储能PCS控制系统；储能PCS控制系统用于根据平均功率计算并输出PWM脉冲信号至RTDS实时仿真系统；RTDS实时仿真系统用于根据PWM脉冲信号仿真确定储能实发的功率参数和荷电状态，并传输至EMS模拟器；EMS模拟器用于上传储能实发的功率参数和荷电状态至所述集控系统。所述仿真系统使储能系统仿真数据实时反馈，达到发电功率平滑输出控制。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种基于RTDS的储能仿真系统及控制方法。

背景技术

随着新能源分布式电场的广泛使用，风电、光伏作为可再生能源接入电力系统的情况越来越多。风电和光伏在时间和地区上具有间歇性和随机性，因此风电和光伏发电技术对于连续稳定的电能输出具有一定的局限性和挑战性。为了保证风电、光伏并网的电能质量则需要电网增加大量的有功补偿来保障可能存在的故障和负荷波动。由于风电和光伏在时间上具有较强的互补性，与储能系统组成风光储能联合发电系统，利用储能系统改善风光发电的间歇性和随机性，更好地优化风光互补联合发电的电能质量，增加电网对于风光能源的吸纳程度，是当前新能源分布式电场的发展趋势。其中，储能系统的作用是当风电机组及光伏发电装置输出的电能多余时，将其储存在储能系统的电池组中，在需要放电的时候再将存储的电能释放出来，以平滑联合发电系统出力及并网的要求，实现平滑性和可调度性。

大规模储能系统的安装对新能源分布式电场的调控带来了便利，但是对于电网频率，有功功率和无功功率的控制的要求也越来越高。将对带有储能系统的电场调控系统在接入正式配电网中时需要进行性能和稳定性的测试，而由于真实配电网具有高压危险、不可试、不可触的特点，若采用真实的配电网进行相应的调控测试不仅会耗费大量的时间，还会大大增加成本，给调控测试研究造成极大的困难。

目前一般采用能量管理系统(EMS)直接控制储能系统进行功率调整，所述储能系统可控制储能系统内部电池组的充电和放电过程，进行交直流的变换。但是EMS与储能系统之间通讯时间较长，无法实时对储能系统的有功功率进行调整。另外，EMS无法直接快速地测量储能系统频率，无法实施储能系统的频率调节。也就是说，由于EMS基于服务器非实时操作系统架构的属性，在风光储联合发电系统并入电网的情况下，EMS无法满足实时性功率调节控制的要求。

因此，针对风电、光伏新能源以及储能的联合发电系统需要快速协调控制的特点，如何实时仿真控制调节储能系统，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种基于RTDS的储能仿真系统及控制方法，可以实时调节控制储能系统。

第一方面，本发明提供一种基于RTDS的储能仿真系统，所述储能仿真系统用于风光储联合发电系统中，包括：

集控系统、储能协控系统、储能PCS控制系统、RTDS实时仿真系统和EMS模拟器；

所述集控系统，用于获取总功率，并将所述总功率发送至所述储能协控系统；

所述储能协控系统，用于根据所述总功率，确定分配至所述储能PCS控制系统的平均功率，并将平均功率发送至所述储能PCS控制系统；

所述储能PCS控制系统，用于根据所述平均功率，计算并输出PWM脉冲信号至所述RTDS实时仿真系统；

所述RTDS实时仿真系统，用于根据所述PWM脉冲信号仿真确定储能实发的功率参数和荷电状态，并传输至所述EMS模拟器；

所述EMS模拟器，用于上传所述接收储能实发的功率参数和荷电状态至所述集控系统。