一種微型化模擬電力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模擬電力系統(tǒng)，特別涉及一種微型化模擬電力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)的模型試驗方法有數(shù)字仿真和物理模擬兩種。國外模擬仿真統(tǒng)稱為simulat1n。國內(nèi)一般將采用數(shù)學(xué)方法進行試驗研究的方式習(xí)慣稱為數(shù)字仿真，將采用物理方法進行試驗研究的方式習(xí)慣稱為物理模擬。
[0003]物理模擬是在根據(jù)相似原理建立起來的電力系統(tǒng)物理模型上進行模擬研究的方法，該模型是基于相似原理把實際電力系統(tǒng)按一定的模擬比例關(guān)系縮小、并保留其物理特性的電力系統(tǒng)復(fù)制品。它的主要特點是能夠直接觀察到各種現(xiàn)象的物理過程，便于獲得明確的物理概念，特別是對于某些新的問題和物理現(xiàn)象，由于認(rèn)識上的限制，不能或不完全能用數(shù)學(xué)方程式表示時，利用物理模擬可以探索到現(xiàn)象的本質(zhì)及其變化的基本規(guī)律，物理模擬的試驗結(jié)果，還可以用來校驗電力系統(tǒng)的理論和計算公式以及在建立數(shù)學(xué)方程式、各種假設(shè)的合理性，并為理論的簡化指出方向，進而使理論得到進一步完善和發(fā)展。
[0004]動態(tài)模擬的另一個顯著的特點是可以將新型的繼電保護和自動控制裝置，直接接入動態(tài)模擬系統(tǒng)中，進行各種工況運行和短路故障試驗，考核各裝置的各種性能。
[0005]動態(tài)模擬的缺點是待研究系統(tǒng)的規(guī)模不能過大，而且模擬裝置的參數(shù)調(diào)整范圍有一定的限制，試驗前模擬參數(shù)的配置和改變運行方式的調(diào)整比較復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種對實際電力系統(tǒng)進行微型化模擬的模擬電力系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種微型化模擬電力系統(tǒng)，包括發(fā)電機單元、與發(fā)電機單元輸出端連接的可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)、和對可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)進行監(jiān)控的動態(tài)模擬系統(tǒng)與數(shù)字仿真系統(tǒng)；
所述動態(tài)模擬系統(tǒng)包括測量控制實驗主機和與測量控制實驗主機連接的大型彩色顯示屏、以及遙視系統(tǒng)，所述遙視系統(tǒng)用于采集發(fā)電機單元的現(xiàn)場運行狀況，所述測量控制實驗主機用于控制發(fā)電機單元并與可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)電性連接；
所述數(shù)字仿真系統(tǒng)包括依次連接的監(jiān)控微機、數(shù)模混合仿真接口裝置、RTDS系統(tǒng)，所述監(jiān)控微機用于監(jiān)控可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)，所述RTDS系統(tǒng)用于監(jiān)控微機的監(jiān)測數(shù)據(jù)仿真呈現(xiàn)。
[0008]進一步的，所述動態(tài)模擬系統(tǒng)還包括一合閘角及程序控制器，該合閘角及程序控制器對可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)故障時進行角度和時間控制以及線路的跳、合程序控制。
[0009]進一步的，所述動態(tài)模擬系統(tǒng)還包括故障錄波儀，該故障錄波儀用于可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)的故障信息采集。
[0010]進一步的，所述動態(tài)模擬系統(tǒng)還包括一音響系統(tǒng)，該音響系統(tǒng)與測量控制實驗主機連接。
[0011]進一步的，所述數(shù)字仿真系統(tǒng)包括一與監(jiān)控微機連接的數(shù)碼顯示屏。
[0012]進一步的，所述RTDS系統(tǒng)包括實時數(shù)字仿真儀、工作站主機、UPS電源、功率放大器，該工作站主機與所述數(shù)?；旌戏抡娼涌谘b置連接，所述數(shù)字仿真儀與工作站主機之間連接功率放大器，所述UPS電源為數(shù)字仿真儀、工作站主機提供電源。
[0013]進一步的，所述發(fā)電機單元包括風(fēng)機、太陽能發(fā)電裝置、燃?xì)廨啓C組。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明模擬電力系統(tǒng)通過物理模擬和數(shù)字仿真對可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)進行考核其性能的試驗研究，這對電力系統(tǒng)的理論研究和保證電力系統(tǒng)正常運行以及開發(fā)新產(chǎn)品都起著很大的作用。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步的說明。
[0016]圖1是本發(fā)明的原理框圖。
【具體實施方式】
[0017]基于電力系統(tǒng)動態(tài)模型是在滿足相似理論的三個相似判據(jù)和三個附加條件的情況下建立的，把三個相似判據(jù)和三個附加條件應(yīng)用于電力系統(tǒng)，可以概括為:原型(實際電力系統(tǒng))各元件及其連接情況均用特殊設(shè)計制造的相應(yīng)縮小了容量的物理模型元件和相同的連接方式來模擬，只要原型及模型系統(tǒng)各對應(yīng)元件用標(biāo)么值描述的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)方程完全相同，且每個元件相應(yīng)的非線性特性(如發(fā)電機、變壓器等的標(biāo)么值空載特性)也完全相同，則模型電力系統(tǒng)與原型電力系統(tǒng)就是相似的，模型系統(tǒng)的正?；騽討B(tài)情況下呈現(xiàn)的穩(wěn)態(tài)或動態(tài)特性，便可以反映原型系統(tǒng)的特性。
[0018]由于模型系統(tǒng)的規(guī)模不可能很大，因此在對電力系統(tǒng)進行物理模擬研究時，需要按模型系統(tǒng)的規(guī)模對原型系統(tǒng)進行簡化，這也是電力系統(tǒng)動態(tài)模擬的局限性。然而，電力系統(tǒng)動態(tài)模擬的另一個顯著優(yōu)點，就是可以利用它對實際電力系統(tǒng)中使用的二次設(shè)備，特別是待投產(chǎn)的電力系統(tǒng)自動裝置和繼電保護等新設(shè)備，對其進行考核其性能的試驗研究，這對電力系統(tǒng)的理論研究和保證電力系統(tǒng)正常運行以及開發(fā)新產(chǎn)品都起著很大的作用。
[0019]鑒于此，本發(fā)明提出一種微型化模擬電力系統(tǒng)的概念，參照圖1所示，為本發(fā)明一種微型化模擬電力系統(tǒng)，包括發(fā)電機單元10、與發(fā)電機單元10輸出端連接的可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)20、和對可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)20進行監(jiān)控的動態(tài)模擬系統(tǒng)30與數(shù)字仿真系統(tǒng)40 ；
所述發(fā)電機單元10包括風(fēng)機101、太陽能發(fā)電裝置102、燃?xì)廨啓C組103中的一種或多種，當(dāng)然，也可以是其他能源發(fā)電裝置，如化學(xué)能、潮汐能、生物能等發(fā)電裝置。
[0020]其中，所述動態(tài)模擬系統(tǒng)30包括測量控制實驗主機301和與測量控制實驗主機301連接的大型彩色顯示屏302、音響系統(tǒng)303、遙視系統(tǒng)304、合閘角及程序控制器305以及故障錄波儀306，所述遙視系統(tǒng)用于采集發(fā)電機單元10 (風(fēng)機101、太陽能發(fā)電裝置102、燃?xì)廨啓C組103)的現(xiàn)場運行狀況，所述測量控制實驗主機301用于控制發(fā)電機單元10并與可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)20電性連接；該合閘角及程序控制器305對可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)20故障時進行角度和時間控制以及線路的跳、合程序控制；該故障錄波儀306用于可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)的故障信息采集；該音響系統(tǒng)303與測量控制實驗主機301連接，可供開鑒定會之類使用。
[0021]所述數(shù)字仿真系統(tǒng)40包括依次連接的監(jiān)控微機401、數(shù)?；旌戏抡娼涌谘b置402、RTDS系統(tǒng)403、與監(jiān)控微機連接的數(shù)碼顯示屏404，所述監(jiān)控微機401用于對可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)20進行遙測、遙信、遙控、遙調(diào)等監(jiān)控，所述RTDS系統(tǒng)403用于監(jiān)控微機401的監(jiān)測數(shù)據(jù)仿真呈現(xiàn)；所述數(shù)碼顯示屏404用于顯示各種新能源發(fā)電量總和，減少多少二氧化碳排放等等。
[0022]進一步的，所述RTDS系統(tǒng)403包括實時數(shù)字仿真儀031、工作站主機032、UPS電源033、功率放大器034，該工作站主機032與所述數(shù)模混合仿真接口裝置402連接，所述數(shù)字仿真儀031與工作站主機032之間連接功率放大器034，所述UPS電源033為數(shù)字仿真儀031、工作站主機032提供電源。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，只要以基本相同手段實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案都屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種微型化模擬電力系統(tǒng)，其特征在于:包括發(fā)電機單元、與發(fā)電機單元輸出端連接的可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)、和對可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)進行監(jiān)控的動態(tài)模擬系統(tǒng)與數(shù)字仿真系統(tǒng)； 所述動態(tài)模擬系統(tǒng)包括測量控制實驗主機和與測量控制實驗主機連接的大型彩色顯示屏、以及遙視系統(tǒng)，所述遙視系統(tǒng)用于采集發(fā)電機單元的現(xiàn)場運行狀況，所述測量控制實驗主機用于控制發(fā)電機單元并與可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)電性連接； 所述數(shù)字仿真系統(tǒng)包括依次連接的監(jiān)控微機、數(shù)模混合仿真接口裝置、RTDS系統(tǒng)，所述監(jiān)控微機用于監(jiān)控可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)，所述RTDS系統(tǒng)用于監(jiān)控微機的監(jiān)測數(shù)據(jù)仿真呈現(xiàn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型化模擬電力系統(tǒng)，其特征在于:所述動態(tài)模擬系統(tǒng)還包括一合閘角及程序控制器，該合閘角及程序控制器對可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)故障時進行角度和時間控制以及線路的跳、合程序控制。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型化模擬電力系統(tǒng)，其特征在于:所述動態(tài)模擬系統(tǒng)還包括故障錄波儀，該故障錄波儀用于可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)的故障信息采集。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型化模擬電力系統(tǒng)，其特征在于:所述動態(tài)模擬系統(tǒng)還包括一音響系統(tǒng)，該音響系統(tǒng)與測量控制實驗主機連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型化模擬電力系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)字仿真系統(tǒng)包括一與監(jiān)控微機連接的數(shù)碼顯示屏。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型化模擬電力系統(tǒng)，其特征在于:所述RTDS系統(tǒng)包括實時數(shù)字仿真儀、工作站主機、UPS電源、功率放大器，該工作站主機與所述數(shù)?；旌戏抡娼涌谘b置連接，所述數(shù)字仿真儀與工作站主機之間連接功率放大器，所述UPS電源為數(shù)字仿真儀、工作站主機提供電源。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型化模擬電力系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電機單元包括風(fēng)機、太陽能發(fā)電裝置、燃?xì)廨啓C組。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微型化模擬電力系統(tǒng)，包括發(fā)電機單元、與發(fā)電機單元輸出端連接的可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)、和對可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)進行監(jiān)控的動態(tài)模擬系統(tǒng)與數(shù)字仿真系統(tǒng)；本發(fā)明模擬電力系統(tǒng)通過物理模擬和數(shù)字仿真對可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)進行考核其性能的試驗研究，這對電力系統(tǒng)的理論研究和保證電力系統(tǒng)正常運行以及開發(fā)新產(chǎn)品都起著很大的作用。
【IPC分類】G06Q50/06, G06Q10/06
【公開號】CN105321020
【申請?zhí)枴緾N201410348750
【發(fā)明人】張健平
【申請人】張健平
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月21日