別通過DC/DC變換器與直流母線并聯(lián)，構(gòu)成功率可控的直流供電系統(tǒng)，該直流供電系統(tǒng)通過DC/AC換流器與交流系統(tǒng)相連，對交直流混合供電系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)控制，構(gòu)成電網(wǎng)友好型分布式電源。
[0032]在分布式能源發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，所述電網(wǎng)友好型分布式電源包括多運(yùn)行模式:
[0033]①并網(wǎng)模式
[0034]電網(wǎng)友好型分布式電源按照上級的P、Q調(diào)度指令可并網(wǎng)運(yùn)行；
[0035]②獨(dú)立模式
[0036]電網(wǎng)友好型分布式電源按照上級的V、F調(diào)度指令可獨(dú)立運(yùn)行；
[0037]③自同步模式
[0038]電網(wǎng)友好型分布式電源根據(jù)接入電網(wǎng)的信號，通過自適應(yīng)控制實(shí)現(xiàn)以電壓源模式與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行。
[0039]所述并網(wǎng)模式包括:
[0040](5.1)純數(shù)字實(shí)時仿真裝置選擇并網(wǎng)模式，設(shè)置H ；
[0041](5.2) SI 選擇 V-F 模式；
[0042](5.3)按照PLL信號控制逆變電壓；
[0043](5.4)閉合并網(wǎng)開關(guān)K ;
[0044](5.5) SI 切換到 P-Q 模式；
[0045](5.6)換流器按照PqQ。并網(wǎng)運(yùn)行；
[0046](5.7)純數(shù)字實(shí)時仿真裝置下達(dá)S2切換指令；
[0047](5.8)換流器按照P、Q并網(wǎng)運(yùn)行。
[0048]所述獨(dú)立模式包括
[0049](6.1)純數(shù)字實(shí)時仿真裝置選擇孤網(wǎng)模式；
[0050](6.2)換流器閉合開關(guān)K;[0051 ] (6.3)換流器按照初始定V/。獨(dú)立逆變；
[0052](6.4)純數(shù)字實(shí)時仿真裝置下達(dá)通道切換指令S3 ；
[0053](6.5)換流器按照V、F獨(dú)立逆變。
[0054]所述自同步模式包括:
[0055](7.1)純數(shù)字實(shí)時仿真裝置選擇自同步模式；
[0056](7.2)換流器按照PLL信號控制逆變電壓；
[0057](7.3)閉合并網(wǎng)開關(guān)K;
[0058](7.4)純數(shù)字實(shí)時仿真裝置下達(dá)通道切換指令S3 ；
[0059](7.5)換流器按照V、F并網(wǎng)運(yùn)行。
[0060]所述實(shí)驗(yàn)平臺的數(shù)字/物理混合仿真運(yùn)行方法包括:搭建電網(wǎng)友好型分布式電源仿真模型，通過純數(shù)字仿真裝置在純數(shù)字仿真過程中對電源的控制策略進(jìn)行修改的純數(shù)字實(shí)時仿真；將純數(shù)字仿真模型中控制系統(tǒng)的輸入信號切換到純數(shù)字仿真裝置實(shí)際的輸入信號，將純數(shù)字仿真模型中的DC/AC換流器部分替換成實(shí)際的物理平臺，進(jìn)行的數(shù)字/物理混合仿真。
[0061]本發(fā)明可應(yīng)用于電網(wǎng)友好型分布式電源建模仿真技術(shù)，依托該開放式的實(shí)驗(yàn)平臺，可開展分布式新能源發(fā)電純數(shù)字實(shí)時仿真，同時也可開展分布式新能源發(fā)電數(shù)字/物理混合仿真，上述仿真技術(shù)，在有效驗(yàn)證各種控制策略有效性的同時大大提高研究效率。
[0062]本發(fā)明可應(yīng)用于分布式電源并網(wǎng)的運(yùn)行與控制技術(shù)，降低間歇式可再生能源發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)的影響，使分布式電源根據(jù)上級調(diào)度指令以調(diào)度功率運(yùn)行，并且能夠自動參與電網(wǎng)的頻率、電壓調(diào)節(jié)，提高電網(wǎng)對分布式可再生能源發(fā)電的接納能力，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保效.、/■
Mo
[0063]本發(fā)明可應(yīng)用于規(guī)?；x網(wǎng)型微電網(wǎng)中分布式電源的運(yùn)行與控制技術(shù)，使分布式電源可以作為微電網(wǎng)的組網(wǎng)單元，和傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)、其他逆變器型分布式電源共同均分系統(tǒng)的負(fù)荷功率，維持電網(wǎng)中的頻率和電壓的穩(wěn)定。
[0064]本發(fā)明可應(yīng)用于混合儲能系統(tǒng)的運(yùn)行控制技術(shù)，可以優(yōu)化管理蓄電池和超級電容的充放電過程，改善蓄電池的工作過程，減少其充放電循環(huán)次數(shù)和最大放電深度，延長儲能系統(tǒng)的使用壽命。
[0065]本發(fā)明DC/AC換流器采用了底層控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了基本運(yùn)行模式的本地控制，通過定義的開放、標(biāo)準(zhǔn)接口，與純數(shù)字實(shí)時仿真裝置中的純數(shù)字模型實(shí)現(xiàn)了無縫對接。
[0066]本發(fā)明專利易于實(shí)現(xiàn)，突出數(shù)字物理混合仿真接口交互的物理過程，是處理分布式新能源發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)控制的實(shí)用方法。
[0067]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0068](一)如圖1所示，本發(fā)明一種電網(wǎng)友好型分布式新能源發(fā)電實(shí)驗(yàn)平臺包括兩臺電網(wǎng)友好型電源、線路阻抗模擬裝置、系統(tǒng)負(fù)荷模擬裝置、純數(shù)字實(shí)時仿真裝置和電網(wǎng)等幾部分組成。電網(wǎng)友好型分布式電源之間通過線路阻抗模擬裝置連接，通過對線路阻抗模擬裝置的在線設(shè)置，既可以模擬兩分布式電源以不同距離運(yùn)行，由可以模擬兩分布式電源以不同的線路參數(shù)運(yùn)行。通過對系統(tǒng)負(fù)荷模擬裝置的在線設(shè)置，可以模擬系統(tǒng)在不同負(fù)荷條件下運(yùn)行，通過純數(shù)字實(shí)時仿真裝置，可以建立各種純數(shù)字的仿真模型，并通過仿真裝置與電源的合理接口設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)平臺的數(shù)字/物理混合仿真運(yùn)行。其中:
[0069]( I)電網(wǎng)友好型分布式電源:
[0070]主要通過直流供電系統(tǒng)中可再生能源發(fā)電系統(tǒng)、鋰電池系統(tǒng)、超級電容系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)控制以及交流側(cè)DC/AC換流器的電網(wǎng)自適應(yīng)控制實(shí)現(xiàn)。直流供電系統(tǒng)的控制目標(biāo)為穩(wěn)定直流母線電壓，最大化的利用可再生能源發(fā)電及合理高效利用各種類型的儲能設(shè)備；交流側(cè)換流器的控制目標(biāo)為實(shí)現(xiàn)分布式電源的電網(wǎng)友好特性。
[0071](2)線路阻抗模擬裝置:
[0072]每個分布式電源通過一個線路阻抗模擬裝置接入電網(wǎng)，通過該模擬裝置，一方面可以分別模擬380V、10kV、35kV輸電線路的X/R參數(shù)特性，另一方面可以通過設(shè)置，改變線路的等效程度，進(jìn)而模擬分布式電源以不同電壓等級和不同距離接入電網(wǎng)的發(fā)電運(yùn)行情況。
[0073](3)系統(tǒng)負(fù)荷模擬裝置:
[0074]系統(tǒng)中安裝了一套系統(tǒng)負(fù)荷模擬裝置，通過對該裝置的參數(shù)設(shè)置，可以靈活改變系統(tǒng)的等效電阻、電感和電容負(fù)荷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)負(fù)荷的在線模擬功能。
[0075](4)純數(shù)字實(shí)時仿真裝置:
[0076]在純數(shù)字實(shí)時仿真裝置中搭建仿真模型，實(shí)現(xiàn)仿真模型的實(shí)時仿真，并且該仿真裝置通過標(biāo)準(zhǔn)的對外接口，可實(shí)現(xiàn)與DC/AC換流器輸出信號的無縫連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)時仿真模型與DC/AC物理模型運(yùn)行信號的實(shí)時交互。
[0077](5)電網(wǎng):
[0078]該實(shí)驗(yàn)平臺通過一個開關(guān)與電網(wǎng)相連，通過對該開關(guān)的控制，可模擬實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行模式和孤島運(yùn)行模式的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，同時也可以模擬實(shí)驗(yàn)平臺的并網(wǎng)/孤島運(yùn)行模式切換的暫態(tài)運(yùn)行。
[0079](二)本發(fā)明一種電網(wǎng)友好型分布式新能源發(fā)電實(shí)驗(yàn)平臺包括多種運(yùn)行模式:并網(wǎng)運(yùn)行模式、孤島運(yùn)行模式和自同步運(yùn)行模式，每種運(yùn)行模式說明如下:
[0080](I)并網(wǎng)運(yùn)行模式
[0081]純數(shù)字實(shí)時仿真裝置對DC/AC換流器下達(dá)指令，選擇并網(wǎng)運(yùn)行模式，DC/AC換流器根據(jù)實(shí)時的交直流信號，通過底層控制器就地控制DC/AC換流器，實(shí)現(xiàn)DC/AC換流器的啟動、同期、并網(wǎng)等過程。DC/AC換流器并網(wǎng)開關(guān)K閉合后，其P、Q指令由純數(shù)字實(shí)時仿真裝置的Po、Q0指令設(shè)定值確定。
[0082]當(dāng)DC/AC換流器完成并網(wǎng)過程，并且DC/AC換流器輸出P、Q達(dá)到設(shè)定值后，通過純數(shù)字實(shí)時仿真裝置下達(dá)的指令通道切換信號，DC/AC換流器的P、Q指令值將通過兩路AD采樣通道，從純數(shù)字實(shí)時仿真裝置的DA通道采集獲取。
[0083]DC/AC換流器并網(wǎng)開關(guān)K閉合后，其運(yùn)行模式將從V-F模式切換到P-Q模式，即通道切換SI由底層控制