CN109713719A - 一种灵活的分布式电网仿真平台及其评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灵活的分布式电网仿真平台，包括仿真控制模块以及与仿真控制模块电连接的分布电网模块、数据采集模块、测试分析模块和信息交互模块，数据采集模块与分布电网模块之间电连接，仿真控制模块用于控制分布电网模块的仿真进程以及性能测试进程，分布电网模块用于仿真分布式电网的工作进程，数据采集模块用于获取分布式电网的分布参数，测试分析模块用于分析分布电网模块的分布参数性能，信息交互模块用于实现人机互动，本发明还提供了一种灵活的分布式电网评估方法。本发明设计合理，能够对分布式电网参数性能进行仿真测试，降低分布式电网的电压波动以及谐波影响，提升了分布式电网工作的稳定性。

Description

一种灵活的分布式电网仿真平台及其评估方法

技术领域

本发明涉及电网检测技术领域，尤其涉及一种灵活的分布式电网仿真平台及其评估方法。

背景技术

分布式电源是一种与传统供电模式完全不同的新型供电系统，为满足特定用户需要或支持现有配电网的经济运行，以分散方式布置在用户附近、发电功率为几千瓦到五十兆瓦的小型模块式、与环境兼容的独立电源；它通常位于用户附近，包括生物能发电、燃气轮机、太阳能发电和光伏电池、燃料电池、风能发电、微机燃气轮机、内燃机，以及存储控制的技术。分布式能源可以连接电网，也可以独立工作。

分布式电网是指位于用户附近，所发电能就地利用，以10千伏及以下电压等级接入电网，且单个并网点总装机容量不超过6兆瓦的发电项目。包括太阳能、天然气、生物质能、风能、地热能、海洋能、资源综合利用发电等类型。二是为并网开辟绿色通道。意见明确为分布式电源项目接入电网提供便利条件，为接入系统工程建设开辟绿色通道。接入公共电网的分布式电源项目，其接入系统工程（含通讯专网）以及接入引起的公共电网改造部分由国家电网公司投资建设。接入用户侧的分布式电源项目，其接入系统工程由项目业主投资建设，接入引起的公共电网改造部分由国家电网公司投资建设（西部地区接入系统工程仍执行国家现行规定）。三是提供一切优惠条件。意见明确建于用户内部场所的分布式电源项目，发电量可以全部上网、全部自用或自发自用余电上网，由用户自行选择，用户不足电量由电网提供。

但是分布式电网在使用过程中，由于各分布式电源的接入点位置不同以及接入时产生的谐波分量，极易对用户的用电设备造成影响，严重时还会造成用电设备的损坏，存在一定的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种灵活的分布式电网仿真平台及其评估方法，能够对分布式电网参数性能进行仿真测试，降低分布式电网的电压波动以及谐波影响，提升分布式电网工作的稳定性。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种灵活的分布式电网仿真平台，包括仿真控制模块以及与所述仿真控制模块电连接的分布电网模块、数据采集模块、测试分析模块和信息交互模块，所述数据采集模块与所述分布电网模块之间电性连接，所述仿真控制模块用于控制所述分布电网模块的仿真进程以及仿真性能测试进程，所述分布电网模块用于仿真分布式电网的工作进程，所述数据采集模块用于采集获取分布电网模块的分布参数，所述测试分析模块用于分析所述分布电网模块的分布参数性能，所述信息交互模块用于实现操作人员与仿真平台的人机互动。

优选地，上述灵活的分布式电网仿真平台中，所述仿真控制模块包括仿真控制器以及与所述仿真控制器电连接的存储器、输出控制器，所述仿真控制器用于发送分布式电网仿真控制指令以及收集仿真测试数据，所述存储器用于存储分布式电网的仿真测试数据，所述输出控制器根据所述仿真控制器的控制指令来进行分布电网模块的工作。

优选地，上述灵活的分布式电网仿真平台中，所述分布电网模块包括选择控制模块以及与所述选择控制模块连接的若干个分布式电源。

优选地，上述灵活的分布式电网仿真平台中，所述数据采集模块包括电压采集模块和电压跟随模块，所述电压跟随模块输入端与所述电压采集模块电连接，所述电压跟随模块输出端与所述仿真控制器电连接。

优选地，上述灵活的分布式电网仿真平台中，所述测试分析模块包括峰值检波模块、频谱分析模块以及分析计算模块，所述峰值检波模块用于检测分布式电网的电力波动，所述频谱分析模块用于获取分布式电网的电力频谱，所述分析计算模块用于分析计算分布式电网的电力波动率以及电力频谱中的谐波分量。

优选地，上述灵活的分布式电网仿真平台中，所述信息交互模块包括与所述仿真控制器电连接的触摸显示屏以及阈值报警模块，所述触摸显示屏用于显示仿真测试数据以及发送仿真测试的控制指令，所述阈值报警模块用于预警仿真测试超出预期参数性能。

一种灵活的分布式电网评估方法，包括如下步骤：

S100、电网仿真：启动分布式电网仿真电路，使其处于仿真工作状态，为获取电路仿真参数做准备；

S200、数据采集：获取分布式电网仿真电路工作时的分布参数，并将获取的仿真参数传输至仿真控制模块中进行缓存；

S300、仿真分析：对仿真控制模块中缓存的缓存数据进行峰值检测和频谱分析，获取分布式电网的电压波动以及谐波分量；

S400、仿真预警：判断分布式电网的仿真参数是否超出设定的参数阈值，超出设定阈值时报警提示。

本发明的有益效果是：

本发明通过实验仿真对分布式电网接入时的连接节点进行参数采集，进而对采集的分布式电网参数进行分析处理，获取连接节点位置对分布式电网电压波动以及谐波影响之间的关系，对后续应用过程中的分布式电网具有指导作用，降低了分布式电网中电压波动以及谐波影响对用电设备所造成的不良影响，提升了分布式电网使用的稳定性。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的仿真平台整体结构示意图；

图2为本发明的仿真平台中仿真控制模块结构示意图；

图3为本发明的评估方法流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-仿真控制模块；2-分布电网模块；3-数据采集模块；4-测试分析模块；5-信息交互模块；6-仿真控制器；7-存储器；8-输出控制器；9-选择控制模块；10-分布式电源；11-电压采集模块；12-电压跟随模块；13-峰值检波模块；14-频谱分析模块；15-分析计算模块；16-触摸显示屏；17-阈值报警模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2所示，本实施例为一种灵活的分布式电网仿真平台及其评估方法，包括仿真控制模块1以及与仿真控制模块1电连接的分布电网模块2、数据采集模块3、测试分析模块4和信息交互模块5，数据采集模块5与分布电网模块2之间电性连接，仿真控制模块1用于控制分布电网模块2的仿真进程以及仿真性能测试进程，分布电网模块2用于仿真分布式电网的工作进程，数据采集模块3用于采集获取分布电网模块2的分布参数，测试分析模块4用于分析分布电网模块2的分布参数性能，信息交互模块5用于实现操作人员与仿真平台的人机互动，仿真控制模块1包括仿真控制器6以及与仿真控制器6电连接的存储器7、输出控制器8，仿真控制器6用于发送分布式电网仿真控制指令以及收集仿真测试数据，存储器7用于存储分布式电网的仿真测试数据，输出控制器8根据仿真控制器6的控制指令来进行分布电网模块2的工作，分布电网模块2包括选择控制模块9以及与选择控制模块9连接的若干个分布式电源10，数据采集模块3包括电压采集模块11和电压跟随模块12，电压跟随模块12输入端与电压采集模块11电连接，电压跟随模块12输出端与仿真控制器6电连接，测试分析模块4包括峰值检波模块13、频谱分析模块14以及分析计算模块15，峰值检波模块13用于检测分布式电网的电力波动，频谱分析模块14用于获取分布式电网的电力频谱，分析计算模块15用于分析计算分布式电网的电力波动率以及电力频谱中的谐波分量，峰值检测模块13用于检测分布式电网仿真过程中正向或反向的最大电压差值，信息交互模块5包括与仿真控制器6电连接的触摸显示屏16以及阈值报警模块17，触摸显示屏16用于显示仿真测试数据以及发送仿真测试的控制指令，阈值报警模块17用于预警仿真测试超出预期参数性能。

请参阅图3所示，本发明还提供了一种灵活的分布式电网评估方法，包括如下步骤：

S100、电网仿真：启动分布式电网仿真电路，使其处于仿真工作状态，为获取电路仿真参数做准备；

S200、数据采集：获取分布式电网仿真电路工作时的分布参数，并将获取的仿真参数传输至仿真控制模块中进行缓存；

S300、仿真分析：对仿真控制模块中缓存的缓存数据进行峰值检测和频谱分析，获取分布式电网的电压波动以及谐波分量；

S400、仿真预警：判断分布式电网的仿真参数是否超出设定的参数阈值，超出设定阈值时报警提示

本发明通过实验仿真对分布式电网接入时的连接节点进行参数采集，进而对采集的分布式电网参数进行分析处理，获取连接节点位置对分布式电网电压波动以及谐波影响之间的关系，对后续应用过程中的分布式电网具有指导作用，降低了分布式电网中电压波动以及谐波影响对用电设备所造成的不良影响，提升了分布式电网使用的稳定性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种灵活的分布式电网仿真平台，其特征在于：包括仿真控制模块（1）以及与所述仿真控制模块（1）电连接的分布电网模块（2）、数据采集模块（3）、测试分析模块（4）和信息交互模块（5），所述数据采集模块（5）与所述分布电网模块（2）之间电性连接，所述仿真控制模块（1）用于控制所述分布电网模块（2）的仿真进程以及仿真性能测试进程，所述分布电网模块（2）用于仿真分布式电网的工作进程，所述数据采集模块（3）用于采集获取分布电网模块（2）的分布参数，所述测试分析模块（4）用于分析所述分布电网模块（2）的分布参数性能，所述信息交互模块（5）用于实现操作人员与仿真平台的人机互动。

2.根据权利要求1所述的灵活的分布式电网仿真平台，其特征在于：所述仿真控制模块（1）包括仿真控制器（6）以及与所述仿真控制器（6）电连接的存储器（7）、输出控制器（8），所述仿真控制器（6）用于发送分布式电网仿真控制指令以及收集仿真测试数据，所述存储器（7）用于存储分布式电网的仿真测试数据，所述输出控制器（8）根据所述仿真控制器（6）的控制指令来进行分布电网模块（2）的工作。

3.根据权利要求1所述的灵活的分布式电网仿真平台及其评估方法，其特征在于：所述分布电网模块（2）包括选择控制模块（9）以及与所述选择控制模块（9）连接的若干个分布式电源（10）。

4.根据权利要求1所述的灵活的分布式电网仿真平台，其特征在于：所述数据采集模块（3）包括电压采集模块（11）和电压跟随模块（12），所述电压跟随模块（12）输入端与所述电压采集模块（11）电连接，所述电压跟随模块（12）输出端与所述仿真控制器（6）电连接。

5.根据权利要求1所述的灵活的分布式电网仿真平台，其特征在于：所述测试分析模块（4）包括峰值检波模块（13）、频谱分析模块（14）以及分析计算模块（15），所述峰值检波模块（13）用于检测分布式电网的电力波动，所述频谱分析模块（14）用于获取分布式电网的电力频谱，所述分析计算模块（15）用于分析计算分布式电网的电力波动率以及电力频谱中的谐波分量。

6.根据权利要求1所述的灵活的分布式电网仿真平台，其特征在于：所述信息交互模块（5）包括与所述仿真控制器（6）电连接的触摸显示屏（16）以及阈值报警模块（17），所述触摸显示屏（16）用于显示仿真测试数据以及发送仿真测试的控制指令，所述阈值报警模块（17）用于预警仿真测试超出预期参数性能。

7.一种灵活的分布式电网评估方法，其特征在于：包括如下步骤：

S100、电网仿真：启动分布式电网仿真电路，使其处于仿真工作状态，为获取电路仿真参数做准备；

S200、数据采集：获取分布式电网仿真电路工作时的分布参数，并将获取的仿真参数传输至仿真控制模块中进行缓存；

S300、仿真分析：对仿真控制模块中缓存的缓存数据进行峰值检测和频谱分析，获取分布式电网的电压波动以及谐波分量；

S400、仿真预警：判断分布式电网的仿真参数是否超出设定的参数阈值，超出设定阈值时报警提示。