一种储能系统控制逻辑的测试方法及测试平台技术方案

本发明专利技术公开了一种储能系统控制逻辑的测试方法及测试平台，方法包括：根据被测试的储能系统的结构，构建虚拟储能电站及控制系统，运行虚拟储能电站及控制系统；确定被测试的储能系统的测试设备，将所述虚拟储能电站及控制系统中的对应仿真逻辑模块作为目标仿真逻辑模块，将所述测试设备与目标仿真逻辑模块连接；屏蔽目标仿真逻辑模块，保留所述目标仿真逻辑模块与测试设备的接口并向测试设备发送测试数据，等待测试设备根据测试数据进行控制逻辑测试，并反馈测试结果，从所保留的接口获取测试设备反馈的测试结果，根据所述测试结果验证测试设备是否存在问题。本发明专利技术能够精确找到储能系统中存在问题的硬件，提升了储能系统的可靠性。的可靠性。的可靠性。

A test method and platform for control logic of energy storage system

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统控制逻辑的测试方法及测试平台


[0001]本专利技术涉及计算机软件领域，尤其涉及一种储能系统控制逻辑的测试方法及测试平台。

技术介绍

[0002]目前对储能电站并网性能和架构要求比较含糊，各储能电站架构不统一，不同厂家的设备功能、性能差异较大，控制策略相互矛盾、控制功能重床迭架的现象屡见不鲜。这导致部分按现有并网性能和架构要求建设的储能电站无法满足电网多场景应用的需求。截至目前，我国并网性能与架构要求的标准体系尚未形成，这将影响行业快速健康发展。储能标准涉及设计、运输、安装、验收、投运、运维、灾后处理、电池回收等多个环节，储能系统标准体系不完善，储能电站的架构要求未充分考虑设备安全，直接影响储能产业健康、快速发展。
[0003]储能电站的核心设备是数量庞大的储能模块，储能模块及其集成系统的性能优劣决定着储能电站的运行水平。传统材质电池状态评价及检测已日趋成熟，但大容量新兴材质电池如锂离子电池等仍缺乏行之有效的具有较广泛普适性的评价及检测技术，严重威胁规模化储能电站的技术发展与运行安全。提高储能模块和储能电站调试质量，是提高系统并网性能的重要保障。加强储能模块调试质量，可提升入网储能模块的质量和可靠性，确保储能电站性能满足电网全状态运行需求，二者共同构成确保储能电站本质安全的基石。
[0004]由于储能系统中电池及电池管理系统(BMS)、变流器控制系统(PCS)、能量管理系统(EMS)的高度集成性和特殊性，导致目前基于模拟信号、物理开入开出的微机型继电保护测试方法，不能较好地满足电池储能电站的测试要求。因此，目前采用构建储能系统的实物仿真平台的方式来测试储能系统控制逻辑。
[0005]例如，专利108318757A公开了一种基于半实物仿真的储能系统控制策略测试优化平台，在半实物仿真平台上，搭建电池单元、逆变器、能量管理器仿真模型，测试储能系统在稳态、暂态运行工况下的系统参数是否满足国家标准，并进行优化。但是，该平台依赖于储能系统实际能量管理器，并且仅能够支持能量管理器与各仿真模型之间的信息流闭环。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种储能系统控制逻辑的测试方法及测试平台，能够精确找到储能系统中存在问题的硬件，提升了储能系统的可靠性。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种储能系统控制逻辑的测试方法，包括以下步骤：
[0009]S1)根据被测试的储能系统的结构，构建对应的状态流模型作为虚拟储能电站及控制系统，运行虚拟储能电站及控制系统；
[0010]S2)确定被测试的储能系统的测试设备，将所述虚拟储能电站及控制系统中的对
应仿真逻辑模块作为目标仿真逻辑模块，屏蔽目标仿真逻辑模块，保留所述目标仿真逻辑模块的接口，将测试设备的连接所述接口；
[0011]S3)通过所述接口向测试设备发送测试数据，等待测试设备根据测试数据进行控制逻辑测试，并反馈测试结果，从所述接口获取测试设备反馈的测试结果，根据所述测试结果验证测试设备是否存在问题。
[0012]进一步的，步骤S1)的具体步骤包括：
[0013]S11)建立虚拟仿真环境，根据储能系统的电气一次系统以及电气二次系统中各部分的控制逻辑，建立对应的仿真逻辑模块，将所有仿真逻辑模块搭建后的状态流模型作为虚拟储能电站及控制系统，将虚拟储能电站及控制系统载入虚拟机，所述储能系统的电气一次系统以及电气二次系统中各部分包括能量管理系统、电池管理系统、变流器控制系统和电池；
[0014]S12)将虚拟储能电站及控制系统设置为服务端，同时建立一个客户端作为上位机，运行虚拟储能电站及控制系统中的所有仿真逻辑模块。
[0015]进一步的，步骤S2)中将测试设备的连接所述接口的具体步骤包括：根据Modbus通信协议，将所述接口与测试设备连接。
[0016]进一步的，步骤S3)中所述测试设备包括能量管理系统，所述测试数据包括电池管理系统及变流器控制系统对应的仿真逻辑模块的输出数据，测试设备根据测试数据进行控制逻辑测试具体包括：获取电池管理系统及变流器控制系统对应的仿真逻辑模块的输出数据，根据所述输出数据执行第一控制逻辑并输出对应的指令作为测试结果，第一控制逻辑包括：
[0017]根据所述输出数据，判断电池管理系统和变流器控制系统是否有故障，若存在故障，则停止所有的充放电；进而判断电池管理系统的运行模式，当电池管理系统处于禁放模式时，判断接收到的控制指令类型，若为充电指令，则为电池管理系统系统确定充电功率；若为放电指令，则将放电功率置0，当电池管理系统处于禁充模式时，判断接收到的控制指令类型，若为放电指令，则为电池管理系统系统确定放电功率；若为充电指令，则将充电功率置0，当电池管理系统系统不禁充也不禁放时，判断接收到的控制指令类型，若为充电指令，则为电池管理系统系统根据运行模式计算充电功率；若为放电指令，则为电池管理系统系统根据运行模式计算放电功率，然后判断荷电状态是否超过其上下限，进而对充放电功率进行修正。
[0018]进一步的，所述测试设备包括变流器控制系统，步骤S3)中所述测试设备包括变流器控制系统，所述测试数据包括能量管理系统对应的仿真逻辑模块的输出数据，测试设备根据测试数据进行控制逻辑测试具体包括：获取能量管理系统对应的仿真逻辑模块的输出数据，根据所述输出数据执行第二控制逻辑并输出对应的指令作为测试结果，第二控制逻辑包括：根据所述数据，执行PQ控制算法，得到电压、电流环、功率环和锁相环的计算结果。
[0019]进一步的，所述测试设备包括电池管理系统，步骤S3)所述测试设备包括电池管理系统，所述测试数据包括电池对应的仿真逻辑模块的输出数据，测试设备根据测试数据进行控制逻辑测试具体包括：获取电池对应的仿真逻辑模块的输出数据，根据所述输出数据执行第三控制逻辑并输出对应的指令作为测试结果，第三控制逻辑包括：将储能系统工作环境温度分为预设区间并配置对应的充放电功率；根据储能系统当前工作环境温度所在区
间，匹配对应的充放电功率；根据所述输出数据中的荷电状态调整充放电功率。
[0020]进一步的，将储能系统工作环境温度分为预设区间并配置对应的充放电功率具体包括：设置低温一区、低温二区，高温一区，高温二区，当工作环境温度在所有区间外时，充放电功率均设置为0；当工作环境温度高于低温一区，低于高温二区或环境温度高于高温一区，低于高温二区时，最大充放电功率设置为额定最大充放电功率的一半；当工作环境温度低于高温一区，高于低温二区时，最大充放电功率设置为额定最大充放电功率。
[0021]进一步的，根据所述输出数据中的荷电状态调整充放电功率具体包括：所述荷电状态高于预设的上限时，将充电功率调整为0；所述荷电状态低于预设的下限时，将放电功率调整为0。
[0022]本专利技术还提出一种储能系统控制逻辑的测试平台，包括虚拟储能电站及控制系统，所述虚拟储能电站及控制系统包括根据储能系统的电气一次系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统控制逻辑的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)根据被测试的储能系统的结构，构建对应的状态流模型作为虚拟储能电站及控制系统，运行虚拟储能电站及控制系统；S2)确定被测试的储能系统的测试设备，将所述虚拟储能电站及控制系统中的对应仿真逻辑模块作为目标仿真逻辑模块，屏蔽目标仿真逻辑模块，保留所述目标仿真逻辑模块的接口，将测试设备的连接所述接口；S3)通过所述接口向测试设备发送测试数据，等待测试设备根据测试数据进行控制逻辑测试，并反馈测试结果，从所述接口获取测试设备反馈的测试结果，根据所述测试结果验证测试设备是否存在问题。2.根据权利要求1所述的储能系统控制逻辑的测试方法，其特征在于，步骤S1)的具体步骤包括：S11)建立虚拟仿真环境，根据储能系统的电气一次系统以及电气二次系统中各部分的控制逻辑，建立对应的仿真逻辑模块，将所有仿真逻辑模块搭建后的状态流模型作为虚拟储能电站及控制系统，将虚拟储能电站及控制系统载入虚拟机，所述储能系统的电气一次系统以及电气二次系统中各部分包括能量管理系统、电池管理系统、变流器控制系统和电池；S12)将虚拟储能电站及控制系统设置为服务端，同时建立一个客户端作为上位机，运行虚拟储能电站及控制系统中的所有仿真逻辑模块。3.根据权利要求1所述的储能系统控制逻辑的测试方法，其特征在于，步骤S2)中将测试设备的连接所述接口的具体步骤包括：根据Modbus通信协议，将所述接口与测试设备连接。4.根据权利要求1所述的储能系统控制逻辑的测试方法，其特征在于，步骤S3)中所述测试设备包括能量管理系统，所述测试数据包括电池管理系统及变流器控制系统对应的仿真逻辑模块的输出数据，测试设备根据测试数据进行控制逻辑测试具体包括：获取电池管理系统及变流器控制系统对应的仿真逻辑模块的输出数据，根据所述输出数据执行第一控制逻辑并输出对应的指令作为测试结果，第一控制逻辑包括：根据所述输出数据，判断电池管理系统和变流器控制系统是否有故障，若存在故障，则停止所有的充放电；进而判断电池管理系统的运行模式，当电池管理系统处于禁放模式时，判断接收到的控制指令类型，若为充电指令，则为电池管理系统系统确定充电功率；若为放电指令，则将放电功率置0，当电池管理系统处于禁充模式时，判断接收到的控制指令类型，若为放电指令，则为电池管理系统系统确定放电功率；若为充电指令，则将充电功率置0，当电池管理系统系统不禁充也不禁放时，判断接收到的控制指令类型，若为充电指令，则为电池管理系统系统根据运行模式计算充电功率；若为放电指令，则为电池管理系统系统根据运行模式计算放电功率，然后判断荷电状态是否超过其上下限，进而对充放电功率进行修正。5.根据权利要求1所述的储能系统控制逻辑的测试方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊尚峰，李理，晏桂林，龚禹生，吴晋波，洪权，唐倩韬，李辉，刘伟良，欧阳帆，刘志豪，肖俊先，肖纳敏，吴雪琴，李林山，牟秀君，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：