发明专利｜微电网实时控制测试系统

本期为大家带来的是微电网实时控制测试系统发明专利，该专利的申请人为北京群菱能源科技有限公司，发明人为姚海强; 张进滨; 姚承勇。

摘要

本发明提供了一种微电网实时控制模拟系统，包括：微网模拟模块，用于提供微电网模型;所述微电网模型根据模型中预设的第一分布式电源，模拟微电网在所述第一分布式电源下的实时运行状态，并生成相应的运行状态仿真信号;半物理仿真模块，用于接收所述运行状态仿真信号，并根据所述运行状态仿真信号反应的运行状态，按照预设的控制算法输出相应的状态控制信号;控制模块，用于接收所述状态控制信号，并根据所述状态控制信号控制接入控制模块的真实微电网，从而能够对分布式电源接入微网的控制算法进行测试验证，提高测试的工作效率，降低搭建试验环境的成本，为微电网的实时仿真提供一种简便、安全、可靠的方式。

1 .一种微电网实时控制测试系统，其特征在于，包括：

微网模拟模块，用于提供微电网模型;所述微电网模型根据模型中预设的第一分布式电源，模拟微电网在所述第一分布式电源下的实时运行状态，并生成相应的运行状态仿真信号;半物理仿真模块，用于接收所述运行状态仿真信号，并根据所述运行状态仿真信号反应的运行状态，按照预设的控制算法输出相应的状态控制信号;控制模块，用于接收所述状态控制信号，并根据所述状态控制信号控制接入控制模块的真实微电网，所述真实微电网接入的分布式电源为第一分布式电源。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于采集真实微电网的运行状态信号;所述半物理仿真模块，还用于接收所述运行状态信号并输出给所述微网模拟模块;所述微网模拟模块，还用于根据所述运行状态信号对模型进行仿真更新。

3 .如权利要求1或2任一所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：保护转接模块，用于在所述半物理仿真模块与所述控制模块交互时保护所述半物理仿真模块不受到所述控制模块接入的真实微电网信号的损害。

4 .如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述保护转接模块包括保护转接口以及为所述保护转接口供电的转接口供电电源;所述保护转接口包括并行的高速光耦电路以及运放电路;所述高速光耦电路通过两个接口保护电路分别与半物理仿真模块以及控制模块相连;所述运放电路通过两个接口保护电路分别与半物理仿真模块以及控制模块相连。

5 .如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接口保护电路包括串联的熔断丝和瞬态抑制二极管。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述半物理仿真模块包括半物理仿真器，所述半物理仿真器包括数字I/O接口以及模拟I/O接口。

7 .如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微网模拟模块通过并口或USB接口与所述半物理仿真模块相连。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一分布式电源为光伏分布式电源或风力分布式电源。

技术领域

本发明属于电力技术领域，特别涉及一种微电网实时控制测试系统。

背景技术

微电网(Micro-Grid)也译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。随着世界范围内微网规模的迅速增加，利用光伏、风力作为分布式电源接入微网的比例越来越大。因此，对于光伏以及风力发电接入微网的控制和保护算法的要求也变得越发严格。

一般地，在分布式发电的核心控制板以及控制软件在批量应用前，为了避免其在实际应用中受到现场偶发事件影响，从而影响单个分布式电源性能乃至整个微网的稳定性，需要对分布式发电的核心控制板以及控制软件进行全面详尽的测试。

现有技术中对于分布式发电的核心控制板以及控制软件的可靠性测试主要采用现场测试、长时间运行机器或使用软件建模等方式。然而，采用现场测试模拟微网的测试方式所需投入成本巨大，且对测试操作人员素质要求很高，同时测试过程中还可能会出现事故，威胁操作人员的生命安全;采用长时间运行机器的方式也需要投入一定的人力物力，且测试效率不高;而采用软件模拟的方式由于会出现数据迭代计算量大，模型准确性不一致等情况，仿真速度和置信度都严重不足，使得测试结果不准确。

发明内容

本发明提供了一种微电网实时控制测试系统，用以克服现有的测试方式中成本高、安全性低或准确性低等缺陷。

本发明提供了一种微电网实时控制测试系统，包括：

微网模拟模块，用于提供微电网模型;所述微电网模型根据模型中预设的第一分布式电源，模拟微电网在所述第一分布式电源下的实时运行状态，并生成相应的运行状态仿真信号;

半物理仿真模块，用于接收所述运行状态仿真信号，并根据所述运行状态仿真信号反应的运行状态，按照预设的控制算法输出相应的状态控制信号;

控制模块，用于接收所述状态控制信号，并根据所述状态控制信号控制接入控制模块的真实微电网，所述真实微电网接入的分布式电源为第一分布式电源。

可选地，

所述控制模块，还用于采集真实微电网的运行状态信号;

所述半物理仿真模块，还用于接收所述运行状态信号并输出给所述微网模拟模块;

所述微网模拟模块，还用于根据所述运行状态信号对模型进行仿真更新。

可选地，所述系统还包括：

保护转接模块，用于在所述半物理仿真模块与所述控制模块交互时保护所述半物理仿真模块不受到所述控制模块接入的真实微电网信号的损害。

可选地，所述保护转接模块包括保护转接口以及为所述保护转接口供电的转接口供电电源;

所述保护转接口包括并行的高速光耦电路以及运放电路;所述高速光耦电路通过两个接口保护电路分别与半物理仿真模块以及控制模块相连;所述运放电路通过两个接口保护电路分别与半物理仿真模块以及控制模块相连。

可选地，所述接口保护电路包括串联的熔断丝和瞬态抑制二极管。

可选地，所述半物理仿真模块包括半物理仿真器，所述半物理仿真器包括数字I/O接口以及模拟I/O接口。

可选地，所述微网模拟模块通过并口或USB接口与所述半物理仿真模块相连。

可选地，所述第一分布式电源为光伏分布式电源或风力分布式电源。

本发明提供的微电网实时控制测试系统中，微网模拟模块能够模拟真实分布式电源接入微网时的状态，半物理仿真模块能够根据模拟的状态按照预设的控制算法生成相应的控制信号并传输给控制模块，以使控制模块根据控制信号控制接入的真实微网，从而能够对分布式电源接入微网的控制算法进行测试验证，提高测试的工作效率，降低搭建试验环境的成本，为微电网的实时仿真提供一种简便、安全、可靠的方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中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示例，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。