一种基于FPGA的高压直挂储能系统的仿真方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于FPGA的高压直挂储能系统的仿真方法和装置，将高压直挂储能系统的功率单元拆分为H桥和储能单元部分，H桥和网侧拓扑放在FPGA中进行仿真，储能电池支路部分放在CPU中仿真，FPGA与CPU之间通过PCIE总线进行子模块电压、电流信息交互。FPGA通过建立单个高压直挂储能系统子模块的戴维南模型，利用子模块串联关系进行代数叠加，计算子模块电容电压、子模块端电压以及桥臂电压；等效模型和网侧拓扑以1us仿真步长运行在仿真器的FPGA中；储能电池支路运行在仿真器的CPU中，CPU支持用户自定义储能电池模型；充分结合实时多核处理器与FPGA各自的优势，从而在FPGA上实现以1us仿真步长对任意级数的高压直挂储能系统进行精确的实时仿真。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及实时仿真，具体涉及一种基于fpga的高压直挂储能系统的仿真方法和装置。

技术介绍

1、随着对储能技术的日益增长的需求，以及对电网稳定性和灵活性的要求，为了平衡电力网络中的负荷和供应之间的差异，提高电力系统的效率和可靠性，高压直挂储能系统逐渐成为各个储能厂家重点研究对象。目前高压直挂储能系统在6kv、10kv在新能源配储、电网侧、大型工商业都有成熟应用，35kv电压等级的高压直挂储能已有多个示范工程且成为多个厂商的重点研究对象。

2、高压直挂储能系统通常电压等级高、功率容量大、级联子模块多、开关数量多、电池系统占用体积庞大，基于实物平台测试成本高、危险系数高、工程复杂，在物理原型上进行测试与调试较为困难，且往往难展现一些非正常的运行工况，如电网的电压波动、频率偏移等；因此对于高压直挂储能控制器来说，通过能模拟实际系统的各种运行工况的实时仿真装置进行测试非常必要。

3、但对于高压直挂储能系统来说，其实时仿真测试主要有如下挑战；

4、一、高压直挂储能系统通常包含几百个电力电子器件，常规实时仿真装置无法精确模拟，为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于FPGA的高压直挂储能系统的仿真方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的高压直挂储能系统的仿真方法，其特征在于：步骤1中的配置信息均需在上位机中完成配置，配置后不需要进行额外的FPGA编译，即可实现配置信息所述功能；

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的高压直挂储能系统的仿真方法，其特征在于：步骤3的具体步骤如下：

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的高压直挂储能系统的仿真方法，其特征在于：步骤4的具体步骤如下：

5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的高压直挂储能系统的仿真...

【技术特征摘要】

1.一种基于fpga的高压直挂储能系统的仿真方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于fpga的高压直挂储能系统的仿真方法，其特征在于：步骤1中的配置信息均需在上位机中完成配置，配置后不需要进行额外的fpga编译，即可实现配置信息所述功能；

3.根据权利要求1所述的一种基于fpga的高压直挂储能系统的仿真方法，其特征在于：步骤3的具体步骤如下：

4.根据权利要求1所述的一种基于fpga的高压直挂储能系统的仿真方法，其特征在于：步骤4的具体步骤如下：

5.根据权利要求1所述的一种基于fpga的高压直挂储能系统的仿真方法，其特征在于：步骤5中，将高压直挂储能桥臂中的n个子模块等效电路串联等效为一个桥臂电阻req串联电压源veq的等效电路，对每个子模块单元的端电压vsm进行求和得到桥臂端电压vmv：

6.根据权利要求1所述的一种基于fpga的高压直挂储能系统的仿真方法，其特征在于：步骤6中，fpga根据当前子模块开关管的导通状态切换选择对应的初始化等效电路参数rsmeq阻值和端电压比例系数a，电池电流比例系数b，该各个子模块h桥的4个开关管导通状态组合不同，对应的等效电路参数rsmeq阻值、端电压比例系数a和电池电流比例系数b也...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪新星，许冠军，王小山，
申请(专利权)人：上海远宽能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：