[发明专利]基于RTDS的微网系统稳定性仿真测试平台

摘要

本发明属于分布式发电微网系统的技术领域，提供了一种基于RTDS微网系统稳定性仿真测试平台，微网系统由分布式电源、储能、负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，在RTDS实时仿真平台上，搭建风电、光伏、储能、电网、负荷等仿真模型，形成微网系统RTDS仿真平台，利用RTDS实时仿真平台丰富的IO接口，结合微网实际控制器，形成微网系统‑RTDS硬件在环测试平台，测试微网系统在稳态、暂态运行工况下的系统参数是否满足配电网稳定运行国家标准，验证微网系统稳定运行的边界范围。

主权项

1.基于RTDS的微网系统稳定性仿真测试平台，微网系统的各子系统至少包括风电机组、光伏机组、储能装置、水轮机组、柴油机或者燃气机组、配电网、负荷，其特性在于：首先，在RTDS实时仿真平台，利用RSCAD仿真软件，根据微网系统的各子系统的结构，搭建相应的仿真模型，将微网系统的每个子系统的仿真模型均与对应的实际特性曲线进行校核，形成具有工程精度的微网系统的RTDS仿真平台；进一步，结合设备实际控制器以及微网实际控制器，利用RTDS实时仿真平台的IO接口，形成微网系统‑RTDS硬件在环测试平台；然后，基于微网系统‑RTDS硬件在环测试平台，结合微网控制器，根据微网系统的各运行工况，检测微网系统处于稳态或暂态时的相应系统参数是否在国家标准的规定的范围内，输入系统运行的典型稳态、暂态工况，就可得到微网系统稳定运行的边界条件；所述仿真模型至少包括风电机组RTDS仿真模型、光伏机组RTDS仿真模型、储能装置RTDS仿真模型、柴油/水轮发电机组RTDS仿真模型、电网RTDS仿真模型、负荷RTDS仿真模型；各个仿真模型的具体形成过程如下：根据微网系统中风电机组的拓扑结构，利用RSCAD仿真软件，搭建形成风电机组RTDS仿真模型，形成的风电机组RTDS仿真模型至少包括风速、风力机、发电机、风电变流系统、变压器、控制器的模型，按照风电机组国家标准进行测试，结合风电机组实际产品特性曲线，形成具有工程精度的风电机组RTDS仿真模型；根据微网系统中光伏机组的拓扑结构，利用RSCAD仿真软件，搭建形成光伏机组RTDS仿真模型，形成的光伏机组RTDS仿真模型至少包括：光伏阵列、直流线路、光伏变流器、控制器的模型，按照光伏机组国家标准进行测试，结合光伏机组实际产品特性曲线，形成具有工程精度的光伏机组RTDS仿真模型；根据微网系统中储能装置的拓扑结构，利用RSCAD仿真软件，搭建形成储能装置RTDS仿真模型，形成的储能装置RTDS仿真模型至少包括：电池单元、直流线路、储能变流器、控制器的模型，按照储能装置国家标准进行测试，结合储能装置实际产品特性曲线，形成具有工程精度的储能装置RTDS仿真模型；根据微网系统中柴油/水轮发电机组的机组参数，利用RSCAD仿真软件，搭建形成柴油/水轮发电机组RTDS仿真模型，所述机组参数至少包括电压、频率、相位、功率，结合柴油/水轮发电机组的实际产品特性曲线，形成具有工程精度的传统发电机组RTDS仿真模型；根据微网系统中的电网参数，利用RSCAD仿真软件，搭建形成电网RTDS仿真模型，所述电网参数至少包括电压、频率、相位、模拟故障器，所述电网RTDS仿真模型适用于模拟电网正常工况或者模拟电网故障工况；根据微网系统中的负荷参数，利用RSCAD仿真软件，搭建形成负荷RTDS仿真模型，所述负荷参数至少包括电压、电流、有功、无功、功率因数，与实际的负荷特性曲线对比，形成具有工程精度的负荷RTDS仿真模型；根据得到的各个具有工程精度的仿真模型，结合微网的能量管理策略，形成具有工程精度的微网系统RTDS仿真模型；当微网系统并网运行时，所述微网能量管理策略用于最优化利用微网系统的各电源；当微网孤岛运行时，所述微网能量管理策略使微网系统在各种工况下稳定运行，满足负荷需求。