A hardware-in-the-loop real-time simulation platform for microgrid system with power springs includes circuit simulation system, PXI real-time control simulation system, signal adapter, router and oscilloscope. The upper computer connects with PXI real-time circuit simulation system and PXI real-time control simulation system respectively through router based on ethernet, and PXI real-time control simulation system. The circuit simulation system and PXI real-time control simulation system are connected by I/O interface through signal adapter, and the oscilloscope is connected with the external I/O interface of the signal adapter to display the corresponding I/O interface input/output physical quantities. The invention can rapidly develop and verify the control strategy in the laboratory environment, so that the controller can realize comprehensive closed-loop verification before the actual working condition test; greatly saves the test cost, shortens the development cycle, improves the operation safety, and provides basic research for the design and verification of the microgrid system with power springs. Study the platform.
【技术实现步骤摘要】
含电力弹簧的微电网系统硬件在环实时仿真平台
本专利技术涉及再生能源,特别是一种含电力弹簧的微电网系统硬件在环实时仿真平台。
技术介绍
随着再生能源如风能、太阳能等的大量并网,再生能源发电的间歇性、不稳定性、预测精度不高等特点,造成的发电量与负荷需求的不平衡问题日益突出,影响电力系统的运行安全与供电电能质量。通过需求侧管理解决可再生能源并网带来的一系列问题得到业界广泛认可,然而普通的需求侧技术一般需要终端用户参与,或者以牺牲用户体验为代价,基于储能技术则面临高成本问题。针对上述现状,香港大学提出了基于电力电子技术的“电力弹簧”构想,将机械弹簧的概念引入电力系统中。电力弹簧由一个输入电压控制与一个功率控制器构成,通过电力弹簧将电网中电压(能量)波动转移到非关键负载,稳定关键负载电压,并自动调节非关键负载耗电量,实现发电量与用电量的自动平衡。电力弹簧改变了传统电力系统发电量跟随负载变化的运行方式,实现了需求侧负载跟随发电量变化的新型运行方式,可以有效地克服可再生能源发电并网造成的发电量与负荷不匹配问题。研究表明,电力弹簧运用于新型微电网中,还可以降低系统对储能容量的需求,节约成本;可以减小系统三相不平衡;可以改善电力系统的供电电能的质量。与其他现有的提高微电网电能质量方法相比,电力弹簧与非关键负载串联,构成智能负载具有较强的负荷响应能力,能将分布式能源波动转移到非关键负载,也能参与频率调节。而其他微电网电压调整方法则一般直接与关键负载串联,如SSSC、DVR,或直接与关键负载并联,如STATCOM,在某些情况下,电力弹簧的调整效率比普通无功补偿装置更高。但是,对 ...
【技术保护点】
1.一种含电力弹簧的微电网系统硬件在环实时仿真平台,其特征在于,包括上位机、PXI实时电路仿真系统、PXI实时控制仿真系统、信号转接器、路由器和示波器,所述的上位机通过路由器基于以太网分别与所述的PXI实时仿真系统和PXI实时控制仿真系统连接,所述的PXI实时电路仿真系统与所述的PXI实时控制仿真系统之间通过所述信号转接器采用I/O接口连接,所述示波器与所述信号转接器外接I/O口连接,完成对应I/O接口输入/输出物理量的显示。
【技术特征摘要】
1.一种含电力弹簧的微电网系统硬件在环实时仿真平台,其特征在于,包括上位机、PXI实时电路仿真系统、PXI实时控制仿真系统、信号转接器、路由器和示波器,所述的上位机通过路由器基于以太网分别与所述的PXI实时仿真系统和PXI实时控制仿真系统连接,所述的PXI实时电路仿真系统与所述的PXI实时控制仿真系统之间通过所述信号转接器采用I/O接口连接,所述示波器与所述信号转接器外接I/O口连接,完成对应I/O接口输入/输出物理量的显示。2.根据权利要求1所述的含电力弹簧的微电网系统硬件在环实时仿真平台,其特征在于,所述的上位机指安装有LabviewFPGA编程软件、StarSim仿真软件和StarsimHIL逻辑综合与优化软件的PC计算机,所述的LabviewFPGA编程软件主要用于算法设计、参数设置和变量状态监测;所述的StarSim仿真软件用于构建一次系统仿真模型;所述的StarsimHIL逻辑综合与优化软件用于提取一次系统的输入/输出变量,为提取的变量分配并使能I/O接口。3.根据权利要求2所述的含电力弹簧的微电网系统硬件在环实时仿真平台,其特征在于,所述的PXI实时电路仿真系统接受外部控制信号,并完成电力系统的一次系统模型实时仿真,所述的一次系统仿真模型是微电网仿真系统的仿真模型,分为大步长仿真模型和小步长仿真模型,所述的大步长仿真模型包括风力发电模型、...
【专利技术属性】
技术研发人员:程益生,李国杰,汪可友,冯琳,韩蓓,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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