[发明专利]一种大容量电池储能电站半实物仿真建模方法

权利要求书

1.一种大容量电池储能电站半实物仿真建模方法，其特征在于实施步骤包括：

1）在实时数字仿真器RTDS的模型编辑界面RSCAD上搭建含大容量电池储能电站的电网一次系统模型；

2）在所述电网一次系统模型中选定一台储能变流器作为目标储能变流器，将目标储能变流器的交流侧三相电压、交流侧三相电流、电池堆侧的直流侧正负电压关联至高速模拟量输出板卡GTAO的指定端口，然后通过外部回路与储能变流器控制模块相连；

3）将目标储能变流器的交流侧断路器、直流侧正极断路器、直流侧负极断路器、充电回路断路器四者的控制信号，以及12个IGBT通断控制脉冲关联至高速数字量输入板卡GTDI的指定端口，然后通过硬接线与储能变流器控制模块对应端口相连；

4）将目标储能变流器收到的来自高速数字量输入板卡GTDI的控制信号和触发脉冲复制给其余各个储能变流器，实现一台储能变流器控制模块控制多台储能变流器运行的半实物仿真；

步骤3）的详细步骤包括：

3.1）将目标储能变流器的交流侧断路器、直流侧正极断路器、直流侧负极断路器、充电回路断路器四者的控制信号，以及12个IGBT通断控制脉冲关联至高速数字量输入板卡GTDI的指定端口；

3.2）将目标储能变流器的交流侧断路器、直流侧正极断路器、直流侧负极断路器、充电回路断路器四者的控制信号，以及12个IGBT通断控制脉冲对应的高速数字量输入板卡GTDI的指定端口通过硬接线连接至储能变流器控制模块对应端子；

3.3）修改高速数字量输入板卡GTDI的电源供给结构，储能变流器控制模块输出的脉冲信号为15V有源信号，输出的断路器控制信号为干接点，将输出的脉冲信号、断路器控制信号二者对应的高速数字量输入板卡GTDI端子分开相互独立，前者直接开入高速数字量输入板卡GTDI的输出端子，后者供给24V直流电压后输入对应交流侧断路器、直流侧正极断路器、直流侧负极断路器、充电回路断路器的控制端。

2.根据权利要求1所述的大容量电池储能电站半实物仿真建模方法，其特征在于，步骤1）中搭建含大容量电池储能电站的电网一次系统模型包括：等效成无穷大系统的电网系统、电网系统等效阻抗、10kV母线以及电池储能电站，所述电网系统通过电网系统等效阻抗与10kV母线相连，所述电池储能电站包括多个储能变流器，且每一个储能变流器连接有一个电池堆，其中电池堆用实时数字仿真器RTDS的软件模型库中的直流电源模型，所述储能变流器为基于IGBT的三电平结构储能变流器，且所述电池储能电站下辖各储能变流器通过干式变连接至10kV母线，实现各储能变流器的并联连接。

3.根据权利要求2所述的大容量电池储能电站半实物仿真建模方法，其特征在于，步骤2）的详细步骤包括：

2.1）在所述电网一次系统模型中选定一台储能变流器作为目标储能变流器，将目标储能变流器的交流侧三相电压、交流侧三相电流、电池堆侧的直流侧正负电压关联至高速模拟量输出板卡GTAO的指定端口；

2.2）将目标储能变流器的交流侧三相电压、电池堆侧的直流侧正负电压对应的高速模拟量输出板卡GTAO的指定端口通过硬接线连接至功率放大器，并设置高速模拟量输出板卡GTAO的参数使得功放输出准确放映目标储能变流器的交流侧三相电压、电池堆侧的直流侧正负电压的值；

2.3）将目标储能变流器的交流侧三相电压、电池堆侧的直流侧正负电压对应的功率放大器输出端子通过硬接线连接至储能变流器控制模块对应端子；

2.4）将目标储能变流器的交流侧三相电流直接通过硬接线连接至储能变流器控制模块对应端子。

4.根据权利要求1所述的大容量电池储能电站半实物仿真建模方法，其特征在于，步骤4）的详细步骤包括：

4.1）将高速数字量输入板卡GTDI接收的所有控制信号和控制脉冲进行复制，分别复制给除目标储能变流器的之外的各储能变流器的控制信号和控制脉冲的对应接点；

4.2）通过CAN通讯线将储能变流器控制模块连接至上位机，并在上位机上运行储能变流器控制模块的驱动程序；

4.3）运行实时数字仿真器RTDS的模型编辑界面RSCAD上的大容量电池储能站模型，待10kV母线带电后，在上位机上启动储能站运行，并设置储能站功率指令值，实现储能站的带负荷运行仿真。

5.根据权利要求4所述的大容量电池储能电站半实物仿真建模方法，其特征在于，步骤4.2）中的上位机为笔记本电脑。