CN113189893A - 一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法 - Google Patents

一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113189893A
CN113189893A CN202110383003.8A CN202110383003A CN113189893A CN 113189893 A CN113189893 A CN 113189893A CN 202110383003 A CN202110383003 A CN 202110383003A CN 113189893 A CN113189893 A CN 113189893A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
grid
power
real
simulation
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.)
Pending
Application number
CN202110383003.8A
Other languages
English (en)
Inventor
刘召杰
管必萍
戴人杰
李文鹤
黄浩
卫思明
赵莹莹
江彪
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.)
China Online Shanghai Energy Internet Research Institute Co ltd
State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
Original Assignee
China Online Shanghai Energy Internet Research Institute Co ltd
State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
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 China Online Shanghai Energy Internet Research Institute Co ltd, State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd filed Critical China Online Shanghai Energy Internet Research Institute Co ltd
Priority to CN202110383003.8A priority Critical patent/CN113189893A/zh
Publication of CN113189893A publication Critical patent/CN113189893A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02Systems involving the use of models or simulators of said systems electric

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法,包括:测试上位机根据测试需求进行参数设置,以确定控制数据并发送至模拟电网、负载和不同类型的直流源;获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据,并和功率对比数据进行比对,以确定所述被测控制器的性能;模拟电网根据接收的控制数据进行建模,并发送电网状态模拟数据至所述实时仿真设备;负载根据接收的控制数据模拟负荷输出特性,以发送负荷模拟数据至所述实时仿真设备;直流输出源根据接收的控制数据模拟直流源的电气输出特性,以发送直流源模拟数据至实时仿真设备;实时仿真设备获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据,并发送至测试上位机。

Description

一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法
技术领域
本发明涉及实时仿真技术领域,并且更具体地,涉及一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法。
背景技术
国内多家逆变器生产商已推出了光伏、储能混合变流装置,该类装置包含了光伏发电模块、储能充放电模块和并离网切换模块,满足了分布式或微网系统与大电网连接并切换的基本要求。然而,从实际应用效果来看,由于并网独立混合逆变器技术尚未十分成熟,并离网切换时间过长、并网条件下工作不稳定和离网下电能质量较差等问题相对突出,威胁用户安全用电和电网稳定运行;另外,光伏储能协调控制策略尚没有统一标准,不同厂家依据自身目的提出的优化控制策略各不相同,不同装置的经济性、可靠性差别较大。现有的风电机组并网测试方法主要有:模型仿真、平台测试和现场测试。模型仿真主要是应用Matlab、PowerFactory、PSCAD等仿真软件建立光储系统和电网的模型进行仿真分析,该方法对于测试控制算法和主控程序很有效,但无法测试实时性;平台测试是逆变器全功率模拟平台模拟光储系统,该方法适用于部分工况测试和研发试验,占地大,成本高;现场测试可以较全面地光储系统的真实并网特性,但试验周期长、成本高、风险大。
因此有必要建立光储联合发电装置并网性能检测平台,用于开展光储一体化装置并网性能、功率控制性能等测试。
发明内容
本发明提出一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法,以解决如何对光储一体化装置进行并网测试的问题。
为了解决上述问题,根据本发明的一个方面,提供了一种基于实时仿真的控制器并网测试系统,所述系统包括:
测试上位机,用于根据测试需求进行参数设置,以确定控制数据,并发送所述控制数据至模拟电网、负载和不同类型的直流源,以控制所述模拟电网、负载和不同类型的直流源输出不同的信号数据至实时仿真设备;用于获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据,并将所述电压电流数据和与所述测试需求对应的功率对比数据进行比对,以确定所述被测控制器的性能;
所述模拟电网,用于根据接收的控制数据进行建模,模拟电网正常状态和电网故障状态,并发送电网状态模拟数据至所述实时仿真设备;
所述负载,用于根据接收的控制数据模拟负荷输出特性,以发送负荷模拟数据至所述实时仿真设备;
所述不同类型直流输出源,用于根据接收的控制数据模拟不同类型的直流源的电气输出特性,以发送直流源模拟数据至所述实时仿真设备;
所述实时仿真设备,用于获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据,并将所述功率数据发送至所述测试上位机。
优选地,其中所述系统还包括:至少一组数据发送模块和数据采集模块;其中,每组数据发送模块和数据采集模块均通过网络交换机和测试上位机相连接;每个数据发送模块用于发送所述控制数据至模拟电网、负载和不同类型的直流源;每个数据采集模块用于将实时仿真设备获取的被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据通过网络交换机发送至所述测试上位机。
优选地,其中所述系统还包括:
第一接口转换模块,分别与所述模拟电网和实时仿真设备相连接,所述第一接口转换模块,包括:第一数字I/O接口和第一通信模块;所述第一接口转换模块,用于将电网的运行状态控制信号发送给实时仿真机中的仿真模型系统;
第二接口转换模块,分别与储能模块、被测控制器和实时仿真设备相连接,所述第二接口转换模块,包括:第二数字I/O接口、第二通信模块和CPU模块;所述第二接口转换模块;用于接收储能单元和被测控制器发送的控制信号并传送到实时仿真机。
优选地,其中所述电网故障状态,包括:电压幅值跌落故障状态、电压幅值过高故障状态、三相电压不平衡故障状态和电压谐波失真故障状态;
所述控制数据,包括:发送至模拟电网的电网参数信号、发送至双向直流源的直流源充放电曲线、发送至单向直流源的光伏组件输出曲线和发送至负载的负荷输出曲线。
优选地,其中所述测试上位机,将所述功率数据和与所述测试需求对应的功率对比数据进行比对,以确定所述被测控制器的性能,包括:
判断有功功率的控制精度是否满足大于等于光储并网系统第一预设百分比阈值倍数的额定功率,若满足,则确定控制精度满足要求;
判断有功功率从第二预设百分比阈值倍数的额定功率到第三预设百分比阈值倍数的额定功率范围内响应到位的响应速率时间应是否满足小于预设时间阈值,若满足,则确定响应速率满足要求。
根据本发明的另一个方面,提供了一种基于实时仿真的控制器并网测试方法,所述方法包括:
测试上位机根据测试需求进行参数设置,以确定控制数据,并发送所述控制数据至模拟电网、负载和不同类型的直流源,以控制所述模拟电网、负载和不同类型的直流源输出不同的信号数据至实时仿真设备;
所述模拟电网根据接收的控制数据进行建模,模拟电网正常状态和电网故障状态,并发送电网状态模拟数据至所述实时仿真设备;
所述负载根据接收的控制数据模拟负荷输出特性,以发送负荷模拟数据至所述实时仿真设备;
所述不同类型直流输出源根据接收的控制数据模拟不同类型的直流源的电气输出特性,以发送直流源模拟数据至所述实时仿真设备;
所述实时仿真设备获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据,并将所述功率数据发送至所述测试上位机;
所述测试上位机获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据,并将所述功率数据和与所述测试需求对应的功率对比数据进行比对,以确定所述被测控制器的性能。
优选地,其中所述方法还包括:
利用数据发送模块发送所述控制数据至模拟电网、负载和不同类型的直流源;
利用数据采集模块将实时仿真设备获取的被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据通过网络交换机发送至所述测试上位机。
优选地,其中所述方法还包括:
利用第一接口转换模块将电网的运行状态控制信号发送到实时仿真机;其中,所述第一接口转换模块,分别与所述模拟电网和实时仿真设备相连接,所述第一接口转换模块,包括:第一数字I/O接口和第一通信模块;
利用第二接口转换模块接收储能单元和被测控制器发送的控制信号并传送到实时仿真机;其中,所述第二接口转换模块,分别与储能模块、被测控制器和实时仿真设备相连接,所述第二接口转换模块,包括:第二数字I/O接口、第二通信模块和CPU模块。
优选地,其中所述电网故障状态,包括:电压幅值跌落故障状态、电压幅值过高故障状态、三相电压不平衡故障状态和电压谐波失真故障状态;
所述控制数据,包括:发送至模拟电网的电网参数信号、发送至双向直流源的直流源充放电曲线、发送至单向直流源的光伏组件输出曲线和发送至负载的负荷输出曲线。
优选地,其中所述测试上位机将所述功率数据和与所述测试需求对应的功率对比数据进行比对,以确定所述被测控制器的性能,包括:
判断有功功率的控制精度是否满足大于等于光储并网系统第一预设百分比阈值倍数的额定功率,若满足,则确定控制精度满足要求;
判断有功功率从第二预设百分比阈值倍数的额定功率到第三预设百分比阈值倍数的额定功率范围内响应到位的响应速率时间应是否满足小于预设时间阈值,若满足,则确定响应速率满足要求。
本发明提供了一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法,能够实现分布式电源机组运行与并网特性的系统性仿真评估与测试;测试光储并网系统中在电网故障状态下的电气特性,有利于快速实现控制器的控制算法和保护功能的优化;能够全面模拟光储联合发电装置直流侧、交流侧的电气测试环境,并利用并网测量柜精确检测并离网过程中的功率数据,从而实现光储联合发电装置并网性能、功率控制性能等测试的自动化控制,能够为研究分析风光储联合发电系统的经济性、可靠性指标提供重要依据。
附图说明
通过参考下面的附图,可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式:
图1为根据本发明实施方式的基于实时仿真的控制器并网测试系统100的结构示意图;
图2为根据本发明实施方式的基于实时仿真的控制器并网测试系统的示例图;
图3为根据本发明实施方式的基于实时仿真的控制器并网测试方法300的流程图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式,然而,本发明可以用许多不同的形式来实施,并且不局限于此处描述的实施例,提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明,并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中,相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明,此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外,可以理解的是,以通常使用的词典限定的术语,应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义,而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的基于实时仿真的控制器并网测试系统100的结构示意图。如图1所示,本发明实施方式提供的基于实时仿真的控制器并网测试系统,能够实现光储系统运行与并网特性的系统性仿真评估与测试;测试光储并网单元在电网故障状态下的电气特性,有利于快速实现控制器的控制算法和保护功能的优化;能够全面模拟光储联合发电装置直流侧、交流侧的电气测试环境,并利用并网测量柜精确检测并离网过程中的电流电压数据,从而实现光储联合发电装置并网性能、功率控制性能等测试的自动化控制,能够为研究分析风光储联合发电系统的经济性、可靠性指标提供重要依据。本发明实施方式提供的基于实时仿真的控制器并网测试系统100,包括:测试上位机101、模拟电网102、实时仿真设备103、负载104和不同类型的直流输出源105。
优选地,所述测试上位机101,用于根据测试需求进行参数设置,以确定控制数据,并发送所述控制数据至模拟电网、负载和不同类型的直流源,以控制所述模拟电网、负载和不同类型的直流源输出不同的信号数据至实时仿真设备;用于获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的电功率数据,并将所述功率数据和与所述测试需求对应的功率对比数据进行比对,以确定所述被测控制器的性能。
优选地,所述模拟电网102,用于根据接收的控制数据进行建模,模拟电网正常状态和电网故障状态,并发送电网状态模拟数据至所述实时仿真设备。
优选地,所述负载104,用于根据接收的控制数据模拟负荷输出特性,以发送负荷模拟数据至所述实时仿真设备。
优选地,所述不同类型的直流输出源105,用于根据接收的控制数据模拟不同类型的直流源的电气输出特性,以发送直流源模拟数据至所述实时仿真设备。
优选地,所述实时仿真设备103,用于获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据,并将所述功率数据发送至所述测试上位机。
优选地,其中所述系统还包括:至少一组数据发送模块和数据采集模块;其中,每组数据发送模块和数据采集模块均通过网络交换机和测试上位机相连接;每个数据发送模块用于发送所述控制数据至模拟电网、负载和不同类型的直流源;每个数据采集模块用于将实时仿真设备获取的被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据通过网络交换机发送至所述测试上位机。
优选地,其中所述系统还包括:
第一接口转换模块,分别与所述模拟电网和实时仿真设备相连接,所述第一接口转换模块,包括:第一数字I/O接口和第一通信模块;所述第一接口转换模块,用于将电网的运行状态控制信号发送给实时仿真机中的仿真模型系统;
第二接口转换模块,分别与储能模块、被测控制器和实时仿真设备相连接,所述第二接口转换模块,包括:第二数字I/O接口、第二通信模块和CPU模块;所述第二接口转换模块;用于接收储能单元和被测控制器发送的控制信号并传送到实时仿真机。
优选地,其中所述电网故障状态,包括:电压幅值跌落故障状态、电压幅值过高故障状态、三相电压不平衡故障状态和电压谐波失真故障状态;
所述控制数据,包括:发送至模拟电网的电网参数信号、发送至双向直流源的直流源充放电曲线、发送至单向直流源的光伏组件输出曲线和发送至负载的负荷输出曲线。
结合图2所示,在本发明中,基于实时仿真控制器并网测试系统,包括:测试上位机、网络交换机、数据发送模块、数据采集模块、实时仿真机(实时仿真设备)、模拟电网、第一转换接口模块、第二转换接口模块、储能模看、被测控制器、双向直流源、单向直流源和负载。其中,所述测试上位机通过以太网连接至网络交换机,所述网络交换机连接至多组数据采集模块和数据发送模块,所述数据采集模块连接至所述实时仿真机,所述数据发送模块连接至模拟电网、双向直流源、单向直流源和RLC负载。所述测试上位机根据测试需求进行参数设置,并通过数据发送模块将不同的控制信号发送至模拟电网、单向直流源、双向直流源和RLC负载,以控制至模拟电网、单向直流源、双向直流源和RLC负载的输出特性,使得所述模拟电网根据接收的控制数据进行建模,模拟电网正常状态和电网故障状态,并发送电网状态模拟数据至所述实时仿真设备;使得所述负载根据接收的控制数据模拟负荷输出特性,以发送负荷模拟数据至所述实时仿真设备;使得单向直流源和双向直流源根据接收的控制数据分别模拟不同类型的直流源的电气输出特性,以发送直流源模拟数据至所述实时仿真设备。所述测试上位机通过网络交换机分别向模拟电网、单向直流源、双向直流源和RLC负载发送电网参数信号、光伏组件输出曲线、直流源充放电曲线和负荷输出曲线。所述测试上位机通过数据采集模块获取实时仿真机获取的被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据,并将所述功率数据和与所述测试需求对应的功率对比数据进行比对,以确定所述被测控制器的控制精度以及响应速率等性能。所述测试上位机内存储多组与测试需求对应的功率对比数据。所述实时仿真机内设有用于测试被测控制器的软件仿真模型,所述实时仿真机连接至单向直流源、双向直流源和RLC负载。
在本发明中,所述实时仿真机通过第一接口转换模块与模拟电网相连接,所述模拟电网连接至电网,所述实时仿真机通过第二接口转换模块连接至被测控制器和储能模块。所述模拟电网用于模拟实际电网,通过第一接口转换模块将电网模拟数据发送到实时仿真机;所述电网,用于为所述模拟电网提供电能。所述模拟电网采用实测数据建模,能够通过测试上位机来控制切换工作模式和设置数据,模拟电网正常状态和电网故障状态,电网故障状态包括电压幅值跌落、电压幅值过高、三相电压不平衡和电压谐波失真。第一接口转换模块包括数字I/O接口和通信模块,所述第二接口转换模块包括数字I/O接口、模拟I/O接口和通信模块。
优选地,其中所述测试上位机,将所述功率数据和与所述测试需求对应的功率对比数据进行比对,以确定所述被测控制器的性能,包括:
判断有功功率的控制精度是否满足大于等于光储并网系统第一预设百分比阈值倍数的额定功率,若满足,则确定控制精度满足要求;
判断有功功率从第二预设百分比阈值倍数的额定功率到第三预设百分比阈值倍数的额定功率范围内响应到位的响应速率时间应是否满足小于预设时间阈值,若满足,则确定响应速率满足要求。
其中,第一预设百分比阈值可以为1%,第二预设百分比阈值可以为100%,第三预设百分比阈值可以为30%,预设时间阈值可以为50s。
利用本发明的系统进行测试的过程包括:
S1:测试上位机设置电网参数信号、光伏组件输出曲线、直流源充放电曲线和负荷输出曲线的参数,以确定电网参数信号、光伏组件输出曲线、直流源充放电曲线和负荷输出曲线,并通过数据发送模块分别发送至模拟电网、单向直流源、双向直流源和RLC负载;其中模拟电网模拟实际电网输出特性,单向直流源模拟光伏阵列电气输出特性,双向直流源模拟储能直流源电气输出特性,RLC负载模拟负荷输出特性。
S2:实时仿真机获取被测控制器与模拟电网并离网过程的有功无功功率数据,并将功率数据通过数据采集模块发送至测试上位机。
S3:测试上位机根据存储于所述测试上位机中的测试用例对比数据(即与所述测试需求对应的功率对比数据)和所述功率数据进行比对,以确定所述被测控制器的性能。
本发明的系统可为风电控制器提供通用的硬件实时仿真测试平台,可在实验室环境下进行风电机组主控系统控制器、变桨系统控制器和变流器控制器程序的设计与实时测试,有利于快速实现风电机组控制算法和保护功能的开发、测试和评估。本发明的系统根据实测数据在工控机或PC上构建了虚拟电网,并通过接口转换模块与实时仿真器硬件进行连接和数据交换,有利于实现风电机组运行与并网特性的系统性仿真评估与测试。本发明的系统利用模拟电网模拟不同电网故障状态,包括电压幅值跌落、电压幅值过高、三相电压不平衡和电压谐波失真等,可以测试光储并网系统在电网故障状态下的电气特性,有利于快速实现控制器的控制算法和保护功能的优化。本发明的系统将模拟电网、检测装置、模拟直流源整合为一个整体,建立了能够全面模拟光储联合发电装置直流侧、交流侧的电气测试环境,并利用并网测量柜精确检测并离网过程中的功率数据,从而实现光储联合发电装置并网性能、功率控制性能等测试的自动化控制,能够为研究分析风光储联合发电系统的经济性、可靠性指标提供重要依据。
图3为根据本发明实施方式的基于实时仿真的控制器并网测试方法300的流程图。如图3所示,本发明实施方式提供的基于实时仿真的控制器并网测试方法300,从步骤301处开始,在步骤301测试上位机根据测试需求进行参数设置,以确定控制数据,并发送所述控制数据至模拟电网、负载和不同类型的直流源,以控制所述模拟电网、负载和不同类型的直流源输出不同的信号数据至实时仿真设备。
在步骤302,所述模拟电网根据接收的控制数据进行建模,模拟电网正常状态和电网故障状态,并发送电网状态模拟数据至所述实时仿真设备。
优选地,其中所述电网故障状态,包括:电压幅值跌落故障状态、电压幅值过高故障状态、三相电压不平衡故障状态和电压谐波失真故障状态;
所述控制数据,包括:发送至模拟电网的电网参数信号、发送至双向直流源的直流源充放电曲线、发送至单向直流源的光伏组件输出曲线和发送至负载的负荷输出曲线。
在步骤303,所述负载根据接收的控制数据模拟负荷输出特性,以发送负荷模拟数据至所述实时仿真设备。
在步骤304,所述不同类型直流输出源根据接收的控制数据模拟不同类型的直流源的电气输出特性,以发送直流源模拟数据至所述实时仿真设备。
在步骤305,所述实时仿真设备获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据,并将所述功率数据发送至所述测试上位机。
在步骤306,所述测试上位机获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的电压电流数据,并将所述电压电流数据和与所述测试需求对应的电压电流对比数据进行比对,以确定所述被测控制器的性能。
优选地,其中所述方法还包括:
利用数据发送模块发送所述控制数据至模拟电网、负载和不同类型的直流源;
利用数据采集模块将实时仿真设备获取的被测控制器和模拟电网并离网过程中的电压电流数据通过网络交换机发送至所述测试上位机。
优选地,其中所述方法还包括:
利用第一接口转换模块将电网的运行状态控制信号发送到实时仿真机;其中,所述第一接口转换模块,分别与所述模拟电网和实时仿真设备相连接,所述第一接口转换模块,包括:第一数字I/O接口和第一通信模块;
利用第二接口转换模块接收储能单元和被测控制器发送的控制信号并传送到实时仿真机;其中,所述第二接口转换模块,分别与储能模块、被测控制器和实时仿真设备相连接,所述第二接口转换模块,包括:第二数字I/O接口、第二通信模块和CPU模块。
优选地,其中所述测试上位机将所述功率数据和与所述测试需求对应的功率对比数据进行比对,以确定所述被测控制器的性能,包括:
判断有功功率的控制精度是否满足大于等于光储并网系统第一预设百分比阈值倍数的额定功率,若满足,则确定控制精度满足要求;
判断有功功率从第二预设百分比阈值倍数的额定功率到第三预设百分比阈值倍数的额定功率范围内响应到位的响应速率时间应是否满足小于预设时间阈值,若满足,则确定响应速率满足要求。
本发明的实施例的基于实时仿真的控制器并网测试方法300与本发明的另一个实施例的基于实时仿真的控制器并网测试系统100相对应,在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而,本领域技术人员所公知的,正如附带的专利权利要求所限定的,除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地,在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释,除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例,除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行,除非明确地说明。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于实时仿真的控制器并网测试系统,其特征在于,所述系统包括:
测试上位机,用于根据测试需求进行参数设置,以确定控制数据,并发送所述控制数据至模拟电网、负载和不同类型的直流源,以控制所述模拟电网、负载和不同类型的直流源输出不同的信号数据至实时仿真设备;用于获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的发电功率数据,并将所述功率数据和与所述测试需求对应的功率数据进行比对,以确定所述被测控制器的性能;
所述模拟电网,用于根据接收的控制数据进行建模,模拟电网正常状态和电网故障状态,并发送电网状态模拟数据至所述实时仿真设备;
所述负载,用于根据接收的控制数据模拟负荷输出特性,以发送负荷模拟数据至所述实时仿真设备;
所述不同类型直流输出源,用于根据接收的控制数据模拟不同类型的直流源的电气输出特性,以发送直流源模拟数据至所述实时仿真设备;
所述实时仿真设备,用于获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的交换的功率数据,并将所述功率数据发送至所述测试上位机。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:至少一组数据发送模块和数据采集模块;其中,每组数据发送模块和数据采集模块均通过网络交换机和测试上位机相连接;每个数据发送模块用于发送所述控制数据至模拟电网、负载和不同类型的直流源;每个数据采集模块用于将实时仿真设备获取的被测控制器和模拟电网并离网过程中的电压电流数据通过网络交换机发送至所述测试上位机。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:
第一接口转换模块,分别与所述模拟电网和实时仿真设备相连接,所述第一接口转换模块,包括:第一数字I/O接口和第一通信模块;所述第一接口转换模块,用于将电网的运行状态控制信号发送给实时仿真机中的仿真模型系统;
第二接口转换模块,分别与储能模块、被测控制器和实时仿真设备相连接,所述第二接口转换模块,包括:第二数字I/O接口、第二通信模块和CPU模块;所述第二接口转换模块;用于接收储能单元和被测控制器发送的控制信号并传送到实时仿真机。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电网故障状态,包括:电压幅值跌落故障状态、电压幅值过高故障状态、三相电压不平衡故障状态和电压谐波失真故障状态;
所述控制数据,包括:发送至模拟电网的电网参数信号、发送至双向直流源的直流源充放电曲线、发送至单向直流源的光伏组件输出曲线和发送至负载的负荷输出曲线。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测试上位机,将所述功率数据和与所述测试需求对应的功率对比数据进行比对,以确定所述被测控制器的性能,包括:
判断有功功率的控制精度是否满足大于等于光储并网系统第一预设百分比阈值倍数的额定功率,若满足,则确定控制精度满足要求;
判断有功功率从第二预设百分比阈值倍数的额定功率到第三预设百分比阈值倍数的额定功率范围内响应到位的响应速率时间应是否满足小于预设时间阈值,若满足,则确定响应速率满足要求。
6.一种基于实时仿真的控制器并网测试方法,其特征在于,所述方法包括:
测试上位机根据测试需求进行参数设置,以确定控制数据,并发送所述控制数据至模拟电网、负载和不同类型的直流源,以控制所述模拟电网、负载和不同类型的直流源输出不同的信号数据至实时仿真设备;
所述模拟电网根据接收的控制数据进行建模,模拟电网正常状态和电网故障状态,并发送电网状态模拟数据至所述实时仿真设备;
所述负载根据接收的控制数据模拟负荷输出特性,以发送负荷模拟数据至所述实时仿真设备;
所述不同类型直流输出源根据接收的控制数据模拟不同类型的直流源的电气输出特性,以发送直流源模拟数据至所述实时仿真设备;
所述实时仿真设备获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的有功无功数据,并将所述功率数据发送至所述测试上位机;
所述测试上位机获取被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据,并将所述功率数据和与所述测试需求对应的功率对比数据进行比对,以确定所述被测控制器的性能。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
利用数据发送模块发送所述控制数据至模拟电网、负载和不同类型的直流源;
利用数据采集模块将实时仿真设备获取的被测控制器和模拟电网并离网过程中的功率数据通过网络交换机发送至所述测试上位机。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
利用第一接口转换模块将电网的运行状态控制信号发送到实时仿真机;其中,所述第一接口转换模块,分别与所述模拟电网和实时仿真设备相连接,所述第一接口转换模块,包括:第一数字I/O接口和第一通信模块;
利用第二接口转换模块接收储能单元和被测控制器发送的控制信号并传送到实时仿真机;其中,所述第二接口转换模块,分别与储能模块、被测控制器和实时仿真设备相连接,所述第二接口转换模块,包括:第二数字I/O接口、第二通信模块和CPU模块。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电网故障状态,包括:电压幅值跌落故障状态、电压幅值过高故障状态、三相电压不平衡故障状态和电压谐波失真故障状态;
所述控制数据,包括:发送至模拟电网的电网参数信号、发送至双向直流源的直流源充放电曲线、发送至单向直流源的光伏组件输出曲线和发送至负载的负荷输出曲线。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测试上位机将所述功率数据和与所述测试需求对应的功率对比数据进行比对,以确定所述被测控制器的性能,包括:
判断有功功率的控制精度是否满足大于等于光储并网系统第一预设百分比阈值倍数的额定功率,若满足,则确定控制精度满足要求;
判断有功功率从第二预设百分比阈值倍数的额定功率到第三预设百分比阈值倍数的额定功率范围内响应到位的响应速率时间应是否满足小于预设时间阈值,若满足,则确定响应速率满足要求。
CN202110383003.8A 2021-04-09 2021-04-09 一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法 Pending CN113189893A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110383003.8A CN113189893A (zh) 2021-04-09 2021-04-09 一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110383003.8A CN113189893A (zh) 2021-04-09 2021-04-09 一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113189893A true CN113189893A (zh) 2021-07-30

Family

ID=76975256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110383003.8A Pending CN113189893A (zh) 2021-04-09 2021-04-09 一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113189893A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113793544A (zh) * 2021-09-03 2021-12-14 河南省高压电器研究所有限公司 一种光伏系统控制算法的实验系统
CN113914957A (zh) * 2021-11-03 2022-01-11 贵州电网有限责任公司 压缩空气储能发电调节系统的涉网功能测试系统及方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202975289U (zh) * 2012-12-06 2013-06-05 天津市电力公司 光伏并网逆变器自动试验平台
CN106872818A (zh) * 2016-12-29 2017-06-20 中国电力科学研究院 一种光储联合发电装置的并网性能测试系统及方法
CN108233356A (zh) * 2016-12-13 2018-06-29 中国电力科学研究院 一种光伏逆变器控制器一致性评估方法及其评估平台
CN109256786A (zh) * 2018-09-21 2019-01-22 国网青海省电力公司 一种光储电站有功协调控制方法和系统
CN109347142A (zh) * 2018-10-30 2019-02-15 湘电风能有限公司 一种风电场有功功率调度方法
CN109782732A (zh) * 2018-12-28 2019-05-21 上海电器科学研究所(集团)有限公司 一种半实物逆变器控制器测试平台
CN110632532A (zh) * 2018-06-21 2019-12-31 中国电力科学研究院有限公司 一种满足多组串型光伏逆变器并联运行的测试系统及方法
CN110928273A (zh) * 2019-12-08 2020-03-27 国网山西省电力公司电力科学研究院 一种光伏电站自动发电控制功能试验的自动测试方法
CN112271743A (zh) * 2020-10-15 2021-01-26 上海空间电源研究所 基于模块化光伏发电装置进行一体化充放电测试系统及方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202975289U (zh) * 2012-12-06 2013-06-05 天津市电力公司 光伏并网逆变器自动试验平台
CN108233356A (zh) * 2016-12-13 2018-06-29 中国电力科学研究院 一种光伏逆变器控制器一致性评估方法及其评估平台
CN106872818A (zh) * 2016-12-29 2017-06-20 中国电力科学研究院 一种光储联合发电装置的并网性能测试系统及方法
CN110632532A (zh) * 2018-06-21 2019-12-31 中国电力科学研究院有限公司 一种满足多组串型光伏逆变器并联运行的测试系统及方法
CN109256786A (zh) * 2018-09-21 2019-01-22 国网青海省电力公司 一种光储电站有功协调控制方法和系统
CN109347142A (zh) * 2018-10-30 2019-02-15 湘电风能有限公司 一种风电场有功功率调度方法
CN109782732A (zh) * 2018-12-28 2019-05-21 上海电器科学研究所(集团)有限公司 一种半实物逆变器控制器测试平台
CN110928273A (zh) * 2019-12-08 2020-03-27 国网山西省电力公司电力科学研究院 一种光伏电站自动发电控制功能试验的自动测试方法
CN112271743A (zh) * 2020-10-15 2021-01-26 上海空间电源研究所 基于模块化光伏发电装置进行一体化充放电测试系统及方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113793544A (zh) * 2021-09-03 2021-12-14 河南省高压电器研究所有限公司 一种光伏系统控制算法的实验系统
CN113793544B (zh) * 2021-09-03 2023-09-22 河南省高压电器研究所有限公司 一种光伏系统控制算法的实验系统
CN113914957A (zh) * 2021-11-03 2022-01-11 贵州电网有限责任公司 压缩空气储能发电调节系统的涉网功能测试系统及方法
CN113914957B (zh) * 2021-11-03 2024-01-19 贵州电网有限责任公司 压缩空气储能发电调节系统的涉网功能测试系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106054672B (zh) 基于rt-lab的真实微电网运行动态仿真测试平台
CN106650072B (zh) 一种基于半实物仿真的虚拟同发电机并网检测系统及方法
CN103983880B (zh) 一种并网变流器防孤岛效应保护能力检测装置及测试方法
CN103472331B (zh) 一种基于光伏物理模型的光伏发电故障诊断系统
CN115358079B (zh) 风电场场站实时仿真模型的构建方法和阻抗特性评估方法
CN107037733B (zh) 风电场储能硬件在环测试调整系统及方法
CN110927482A (zh) 配电自动化馈线终端设备的自动化混合测试系统及方法
CN113189893A (zh) 一种基于实时仿真的控制器并网测试系统及方法
CN103124070B (zh) 一种微电网系统协调控制方法
CN111221266A (zh) 一种适用于微电网黑启动的仿真测试系统和测试方法
CN106526347A (zh) 一种基于数模混合仿真的光伏逆变器低电压穿越评估方法
CN105182791A (zh) 一种基于rtds的光伏发电系统数字物理混合仿真系统
CN103197131B (zh) 光伏发电系统的性能检测系统
CN109782732A (zh) 一种半实物逆变器控制器测试平台
CN111707886A (zh) 一种微电网储能变换器实证测试平台
CN115792450A (zh) 一种混合储能变流器仿真测试系统和性能检测方法
CN112327082A (zh) 一种柔性直流工程成套耗能装置测试方法、装置和系统
CN112799373A (zh) 一种新能源电站功率控制系统测试平台和方法
US20230336122A1 (en) Hil testing platform for photovoltaic power station, and ppc performance testing method
CN203929928U (zh) 一种并网变流器防孤岛能力检测装置
CN115826562A (zh) 变流器硬件性能在环测试系统及其测试方法
CN113189957A (zh) 一种即插式能源互联网并网控制器测试系统及方法
CN113360328A (zh) 一种基于多实时仿真器的数模混合仿真接口测试平台
CN113791293B (zh) 一种低压直流动模试验平台
CN113378360B (zh) 新能源机组接入双高电力系统的适应性测试方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination