CN103676671A - 一种源网协调联合实时仿真系统及实验方法 - Google Patents

一种源网协调联合实时仿真系统及实验方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103676671A
CN103676671A CN201310684721.4A CN201310684721A CN103676671A CN 103676671 A CN103676671 A CN 103676671A CN 201310684721 A CN201310684721 A CN 201310684721A CN 103676671 A CN103676671 A CN 103676671A
Authority
CN
China
Prior art keywords
real
time
time simulation
source
server
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310684721.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103676671B (zh
Inventor
曾德良
牛玉广
张文广
李青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China Electric Power University
Original Assignee
North China Electric Power University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China Electric Power University filed Critical North China Electric Power University
Priority to CN201310684721.4A priority Critical patent/CN103676671B/zh
Publication of CN103676671A publication Critical patent/CN103676671A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103676671B publication Critical patent/CN103676671B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了属于电力系统仿真与控制领域的一种源网协调联合实时仿真系统及实验方法。包括源侧实时仿真子系统和网侧实时仿真子系统，源侧实时仿真子系统包括数据接口服务器、协调服务器、核心交换机和仿真服务器群，建有三个火电机组、六个水电机组及七个风电场的源侧全范围仿真模型。网侧实时仿真子系统包括的GTFPGA通讯卡、PB5板卡和RTDS实时仿真器，建有区域电网实时仿真模型。两个子系统以SFP光电收发接口方式硬件连接，二者基于Aurora协议方式进行光纤通讯。本发明的实时仿真与控制系统能够有效模拟各类电网及各类发电机组故障，能够实现区域电网和各类发电厂之间的负荷优化调度，操作简单、方便，工作稳定性。

Description

一种源网协调联合实时仿真系统及实验方法
技术领域
本发明属于电力系统中区域电网与各类电源间的实时仿真技术领域，特别涉及一种源网协调联合实时仿真系统及实验方法。
背景技术
随着可再生能源（如风电、太阳能等）大规模接入电网，由于其输出功率的随机性和波动性，现有电网面临难以消纳的困难。这已经不再是传统意义上的电力系统自身的问题，而是需计及各种电源原动机调节特性的整个动力系统的问题，需要研究大规模可再生能源接入后的系统中各电源的功率变化/调节过程以及网源协调、厂站级、区域调度级、大区调度级的系统级闭环控制算法。但目前尚无行之有效的方法和手段。
发明内容
本发明的目的是提出了一种源网协调联合实时仿真系统及实验方法。
一种源网协调联合实时仿真系统，其特征在于：包括源侧实时仿真子系统和网侧实时仿真子系统；其中源侧实时仿真子系统由数据接口服务器、协调服务器、核心交换机和仿真服务器群依次串联组成；网侧实时仿真子系统由GTFPGA通讯卡、PB5板卡和RTDS（Real Time Digital Simulator，实时数字仿真仪）实时仿真器依次串联组成。
所述仿真服务器群上建有三个火电机组、六个水电机组、七个风电场和两个太阳能电厂的源侧全范围仿真模型。
所述RTDS实时仿真器上建有区域电网实时仿真模型。
所述源侧全范围仿真模型的后台支撑软件为Star-90。
所述数据接口服务器与GTFPGA通讯卡以SFP光电收发接口方式硬件连接，二者基于Aurora协议方式进行光纤通讯。
一种源网协调联合实时仿真系统的实验方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1：在网侧实时仿真子系统，启动及运行的区域电网实时仿真模型；
步骤2：在源侧实时仿真子系统，通过协调服务器启动及运行仿真服务器群的全范围仿真模型；
步骤3：建立数据接口服务器与GTFPGA通讯卡的正确有效通讯连接；
步骤4：源侧实时仿真子系统经由数据接口服务器、网侧实时仿真子系统经由GTFPGA通讯卡实时交换数据。
所述数据接口服务器与GTFPGA通讯卡以光纤通讯的数据如下：GTFPGA通讯卡发送至数据接口服务器的数据：三个火电机组和六个水电机组的发电机实际有功功率、发电机机端电压、发电机转速和AGC（Automatic Generation Control，自动发电量控制）指令，七个风电场的节点电压、网侧有功功率和AGC指令，两个太阳能电厂的节点电压、网侧有功功率和AGC指令，火电机组的网侧机组跳闸指令，风电场的网侧机组跳闸指令，以及1个同步信号；数据接口服务器发送至GTFPGA通讯卡的数据：三个火电机组和六个水电机组的发电机分合闸指令和机械功率，七个风电场的有功功率和无功功率，两个太阳能电厂的有功功率和无功功率，以及16个各类机组的同步信号。
本发明的有益效果是本发明的实时仿真与控制系统能够有效模拟各类电网及各类发电机组故障，能够实现区域电网和各类发电厂之间的负荷优化调度，操作简单、方便，工作稳定。
附图说明
图1是本发明提供的一种源网协调联合实时仿真系统的结构框图；
图2是本发明提供的一种源网协调联合实时仿真系统的源侧实时仿真子系统的拓扑结构图。
具体实施方式
本发明提出了一种源网协调联合实时仿真系统及实验方法。下面结合附图，对优选实施例作详细说明。
图1是本发明提供的一种源网协调联合实时仿真系统的结构框图。图1中，包括源侧实时仿真子系统和网侧实时仿真子系统。源侧实时仿真子系统包括数据接口服务器、协调服务器、核心交换机和仿真服务器群，其中仿真服务器群与核心交换机连接，核心交换机与协调服务器连接，协调服务器与接口服务器连接。网侧实时仿真子系统包括GTFPGA通讯卡、PB5板卡和RTDS实时仿真器，其中GTFPGA通讯卡与PB5板卡连接，PB5板卡与RTDS实时仿真器连接。数据接口机与GTFPGA板卡以SFP光电收发接口方式硬件连接。
图2是本发明提供的一种源网协调联合实时仿真系统的源侧实时仿真子系统的拓扑结构图。火电服务器为1-3个、风电场服务器为1-7个、水电服务器为1-6个、太阳能服务器为1-2个以及协调服务器均与核心交换机连接构成局域网，以TCP/IP协议通讯，协调服务器与数据接口服务器连接。
本发明的试验方法具体包括以下步骤：
步骤1：在网侧实时仿真子系统，启动及运行的区域电网实时仿真模型；
步骤2：在源侧实时仿真子系统，通过协调服务器启动及运行仿真服务器群的全范围仿真模型；
步骤3：建立数据接口服务器与GTFPGA通讯卡的正确有效通讯连接；
步骤4：源侧实时仿真子系统经由数据接口服务器、网侧实时仿真子系统经由GTFPGA通讯卡实时交换数据。GTFPGA通讯卡发送至数据接口服务器的数据：三个火电机组和六个水电机组的发电机实际有功功率、发电机机端电压、发电机转速和AGC指令，七个风电场的节点电压、网侧有功功率和AGC指令，两个太阳能电厂的节点电压、网侧有功功率和AGC指令，火电机组的网侧机组跳闸指令1，风电场的网侧机组跳闸指令2，以及1个同步信号；数据接口服务器发送至GTFPGA通讯卡的数据：三个火电机组和六个水电机组的发电机分合闸指令和机械功率，七个风电场的有功功率和无功功率，两个太阳能电厂的有功功率和无功功率，以及16个各类机组的同步信号。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，应该强调的是本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种源网协调联合实时仿真系统，其特征在于：包括源侧实时仿真子系统和网侧实时仿真子系统；其中源侧实时仿真子系统由数据接口服务器、协调服务器、核心交换机和仿真服务器群依次串联组成；网侧实时仿真子系统由GTFPGA通讯卡、PB5板卡和RTDS实时仿真器依次串联组成。
2.根据权利要求1所述一种源网协调联合实时仿真系统，其特征在于：所述仿真服务器群上建有三个火电机组、六个水电机组、七个风电场和两个太阳能电厂的源侧全范围仿真模型。
3.根据权利要求1所述一种源网协调联合实时仿真系统，其特征在于：所述RTDS实时仿真器上建有区域电网实时仿真模型。
4.根据权利要求1所述一种源网协调联合实时仿真系统，其特征在于：所述源侧全范围仿真模型的后台支撑软件为Star-90。
5.根据权利要求1所述一种源网协调联合实时仿真系统，其特征在于：所述数据接口服务器与GTFPGA通讯卡以SFP光电收发接口方式硬件连接，二者基于Aurora协议方式进行光纤通讯。
6.一种源网协调联合实时仿真系统的实验方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1：在网侧实时仿真子系统，启动及运行的区域电网实时仿真模型；
步骤2：在源侧实时仿真子系统，通过协调服务器启动及运行仿真服务器群的全范围仿真模型；
步骤3：建立数据接口服务器与GTFPGA通讯卡的正确有效通讯连接；
步骤4：源侧实时仿真子系统经由数据接口服务器、网侧实时仿真子系统经由GTFPGA通讯卡实时交换数据。
7.根据权利要求6所述源网协调联合实时仿真系统的实验方法，其特征在于，所述数据接口服务器与GTFPGA通讯卡以光纤通讯的数据如下：GTFPGA通讯卡发送至数据接口服务器的数据：三个火电机组和六个水电机组的发电机实际有功功率、发电机机端电压、发电机转速和AGC指令，七个风电场的节点电压、网侧有功功率和AGC指令，两个太阳能电厂的节点电压、网侧有功功率和AGC指令，火电机组的网侧机组跳闸指令，风电场的网侧机组跳闸指令，以及1个同步信号；数据接口服务器发送至GTFPGA通讯卡的数据：三个火电机组和六个水电机组的发电机分合闸指令和机械功率，七个风电场的有功功率和无功功率，两个太阳能电厂的有功功率和无功功率，以及16个各类机组的同步信号。
CN201310684721.4A 2013-12-13 2013-12-13 一种源网协调联合实时仿真系统及实验方法 Expired - Fee Related CN103676671B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310684721.4A CN103676671B (zh) 2013-12-13 2013-12-13 一种源网协调联合实时仿真系统及实验方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310684721.4A CN103676671B (zh) 2013-12-13 2013-12-13 一种源网协调联合实时仿真系统及实验方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103676671A true CN103676671A (zh) 2014-03-26
CN103676671B CN103676671B (zh) 2016-06-22

Family

ID=50314580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310684721.4A Expired - Fee Related CN103676671B (zh) 2013-12-13 2013-12-13 一种源网协调联合实时仿真系统及实验方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103676671B (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104049543A (zh) * 2014-06-26 2014-09-17 南方电网科学研究院有限责任公司 一种直流孤岛运行机网协调特性研究实时仿真平台
CN104135077A (zh) * 2014-08-08 2014-11-05 国网山西省电力公司太原供电公司 基于树型拓扑结构的配电网状态仿真评估系统
CN106094572A (zh) * 2016-07-29 2016-11-09 河北省电力建设调整试验所 一种源侧涉网生产试验闭环仿真辨识应用方法
CN106251748A (zh) * 2016-10-14 2016-12-21 陈丽黄 一种电力系统故障模拟装置
CN106610589A (zh) * 2016-12-30 2017-05-03 河北省电力建设调整试验所 一种在线硬件闭环网源协调线性自抗扰控制方法
CN106855692A (zh) * 2016-12-26 2017-06-16 海南电力技术研究院 源网联合实时仿真系统
CN104578091B (zh) * 2014-07-14 2017-09-05 国家电网公司 一种含多源电网的无延时最优无功协调控制系统及方法
CN109799732A (zh) * 2019-02-21 2019-05-24 三峡大学 一种数据驱动的梯级水电和新能源联合运行实验系统
CN110286605A (zh) * 2019-06-17 2019-09-27 东方电气风电有限公司 一种风电场实时测试与评估系统及其方法
CN111176135A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 新疆新能集团有限责任公司乌鲁木齐电力建设调试所 一种含电源全动力过程的实时仿真模型构建方法
CN111274303A (zh) * 2020-02-11 2020-06-12 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司 基于智能电网调度技术系统的实时数据修改接口方法
CN111488716A (zh) * 2020-04-14 2020-08-04 浪潮商用机器有限公司 一种服务器板卡仿真方法及装置、计算机可读存储介质
CN111488687A (zh) * 2020-04-14 2020-08-04 南方电网科学研究院有限责任公司 一种基于rtds实时仿真的agc测试方法和相关装置
CN114414261A (zh) * 2022-01-17 2022-04-29 山东交通学院 一种车辆试验台和车辆测试方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110282508A1 (en) * 2010-05-12 2011-11-17 Alstom Grid Generalized grid security framework
US20120191440A1 (en) * 2011-01-25 2012-07-26 Power Analytics Corporation Systems and methods for real-time dc microgrid power analytics for mission-critical power systems
CN102646990A (zh) * 2012-03-31 2012-08-22 贵州大学 面向网源协调的大型风电场闭环控制系统
CN203324019U (zh) * 2013-07-19 2013-12-04 华北电力大学 风力发电机组半物理实时仿真平台

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110282508A1 (en) * 2010-05-12 2011-11-17 Alstom Grid Generalized grid security framework
US20120191440A1 (en) * 2011-01-25 2012-07-26 Power Analytics Corporation Systems and methods for real-time dc microgrid power analytics for mission-critical power systems
CN102646990A (zh) * 2012-03-31 2012-08-22 贵州大学 面向网源协调的大型风电场闭环控制系统
CN203324019U (zh) * 2013-07-19 2013-12-04 华北电力大学 风力发电机组半物理实时仿真平台

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张海波等: "RTDS-EMS(OPEN3000)一体化实验仿真平台研究", 《电力科学与技术学报》 *
郭琦等: "云广直流孤岛运行机网控制特性实时仿真平台研发及其应用", 《南方电网技术》 *

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104049543A (zh) * 2014-06-26 2014-09-17 南方电网科学研究院有限责任公司 一种直流孤岛运行机网协调特性研究实时仿真平台
CN104578091B (zh) * 2014-07-14 2017-09-05 国家电网公司 一种含多源电网的无延时最优无功协调控制系统及方法
CN104135077A (zh) * 2014-08-08 2014-11-05 国网山西省电力公司太原供电公司 基于树型拓扑结构的配电网状态仿真评估系统
CN106094572A (zh) * 2016-07-29 2016-11-09 河北省电力建设调整试验所 一种源侧涉网生产试验闭环仿真辨识应用方法
CN106094572B (zh) * 2016-07-29 2019-03-22 河北省电力建设调整试验所 一种源侧涉网生产试验闭环仿真辨识应用方法
CN106251748A (zh) * 2016-10-14 2016-12-21 陈丽黄 一种电力系统故障模拟装置
CN106251748B (zh) * 2016-10-14 2018-09-25 陈颐 一种电力系统故障模拟装置
CN106855692A (zh) * 2016-12-26 2017-06-16 海南电力技术研究院 源网联合实时仿真系统
CN106610589A (zh) * 2016-12-30 2017-05-03 河北省电力建设调整试验所 一种在线硬件闭环网源协调线性自抗扰控制方法
CN106610589B (zh) * 2016-12-30 2019-03-22 河北省电力建设调整试验所 一种在线硬件闭环网源协调线性自抗扰控制方法
CN111176135A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 新疆新能集团有限责任公司乌鲁木齐电力建设调试所 一种含电源全动力过程的实时仿真模型构建方法
CN111176135B (zh) * 2018-11-12 2023-11-21 新疆新能集团有限责任公司乌鲁木齐电力建设调试所 一种含电源全动力过程的实时仿真模型构建方法
CN109799732B (zh) * 2019-02-21 2022-02-01 三峡大学 一种数据驱动的梯级水电和新能源联合运行实验系统
CN109799732A (zh) * 2019-02-21 2019-05-24 三峡大学 一种数据驱动的梯级水电和新能源联合运行实验系统
CN110286605A (zh) * 2019-06-17 2019-09-27 东方电气风电有限公司 一种风电场实时测试与评估系统及其方法
CN110286605B (zh) * 2019-06-17 2022-04-05 东方电气风电股份有限公司 一种风电场实时测试与评估系统及其方法
CN111274303B (zh) * 2020-02-11 2023-09-08 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司 基于智能电网调度技术系统的实时数据修改接口方法
CN111274303A (zh) * 2020-02-11 2020-06-12 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司 基于智能电网调度技术系统的实时数据修改接口方法
CN111488687A (zh) * 2020-04-14 2020-08-04 南方电网科学研究院有限责任公司 一种基于rtds实时仿真的agc测试方法和相关装置
CN111488687B (zh) * 2020-04-14 2023-02-28 南方电网科学研究院有限责任公司 一种基于rtds实时仿真的agc测试方法和相关装置
CN111488716A (zh) * 2020-04-14 2020-08-04 浪潮商用机器有限公司 一种服务器板卡仿真方法及装置、计算机可读存储介质
CN111488716B (zh) * 2020-04-14 2024-03-29 浪潮商用机器有限公司 一种服务器板卡仿真方法及装置、计算机可读存储介质
CN114414261A (zh) * 2022-01-17 2022-04-29 山东交通学院 一种车辆试验台和车辆测试方法
CN114414261B (zh) * 2022-01-17 2023-12-05 山东交通学院 一种车辆试验台和车辆测试方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103676671B (zh) 2016-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103676671A (zh) 一种源网协调联合实时仿真系统及实验方法
Sanz et al. Inertial response from offshore wind farms connected through DC grids
CN103715718B (zh) 网源联合仿真及其多级调度闭环控制系统
Liu et al. Frequency regulation and oscillation damping contributions of variable-speed wind generators in the US eastern interconnection (EI)
Zhang et al. Fully distributed coordination of multiple DFIGs in a microgrid for load sharing
CN103777525B (zh) 风电场仿真机与rtds仿真器的自定义接口
CN105549420A (zh) 直驱风机变流控制系统的实时仿真测试方法
Salehi et al. Improvement of voltage stability in wind farm connection to distribution network using FACTS devices
CN105720573B (zh) 基于实测数据的风光储电站有功及无功控制系统建模方法
CN106130004A (zh) 一种综合考虑稳定特性的并网点新能源接纳能力的评估方法
Mehri et al. Contribution of tidal power generation system for damping inter-area oscillation
Jędrychowski et al. Modeling of control systems dedicated to dispersed energy sources
Maaji et al. Integration of solar and wind power to a borneo-wide power grid
CN105186576A (zh) 一种双馈异步化改造的同步发电机组系统
CN109546687A (zh) 采用基于虚拟功率改进下垂控制技术的新能源并网方法
CN205779476U (zh) 一种双馈风力发电装置
CN104393622A (zh) 一种特高压交直流输电系统暂态稳定控制系统及方法
Fang et al. Research on real-time simulation modelling of Zhangbei renewable energy base based on RTDS
CN103886178A (zh) 一种永磁直驱机组风电场聚合模型参数等值方法
Liu et al. Design and Fault Simulation Verification of Hybrid Simulation Platform of Distribution Network Cyber Physical System
Dai et al. Black start technology for local power grid via PMSG-based wind power generation
CN203312804U (zh) 可再生能源组合电网系统
CN110535240A (zh) 一种基于5g的智能化光伏发电系统
Wu et al. Study on Service Demand Model of Backbone Communication Network in New Power System
CN112737832B (zh) 端到端模型映射的电力通信混合仿真方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160622

Termination date: 20201213

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee