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關(guān)于研旭
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服務(wù)支持
解決方案
SOLUTION
微電網(wǎng)數(shù)字物理混合創(chuàng)新平臺(tái)
關(guān)鍵詞：
微電網(wǎng)數(shù)字物理混合創(chuàng)新平臺(tái)
所屬分類：
基于源-網(wǎng)-荷分布式新能源發(fā)電系統(tǒng)
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方案介紹
研旭微電網(wǎng)數(shù)字物理混合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用虛實(shí)結(jié)合的方式來(lái)進(jìn)行上層運(yùn)行策略的驗(yàn)證，可以及時(shí)將策略的執(zhí)行情況與效率直觀反映在觀測(cè)界面與實(shí)物硬件上，結(jié)合了功率硬件的真實(shí)性和實(shí)時(shí)仿真的時(shí)效性、靈活性、開放性與安全性。系統(tǒng)架構(gòu)如左圖所示。
南京研旭功率級(jí)快速原型平臺(tái)由功率實(shí)物硬件、實(shí)時(shí)仿真器、集中控制單元三個(gè)部分組成：
功率實(shí)物硬件：
- 光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)，由光伏模擬器、并網(wǎng)逆變機(jī)柜組成，由光伏模擬器來(lái)模擬光伏電池組的發(fā)電特性，其中光伏電池組的參數(shù)、外部環(huán)境條件參數(shù)均可設(shè)置修改;
- 直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)，由風(fēng)力發(fā)電模擬機(jī)組和并網(wǎng)逆變機(jī)柜組成，其中風(fēng)速條件有對(duì)拖機(jī)組中的一臺(tái)電機(jī)來(lái)模擬，風(fēng)速曲線等等參數(shù)可設(shè)置修改;
- 儲(chǔ)能并網(wǎng)系統(tǒng)，由鋰電池組、儲(chǔ)能控制機(jī)柜組成，由外部控制器來(lái)協(xié)調(diào)充放電:可編程負(fù)載模擬，阻性負(fù)載、感性負(fù)載、容性負(fù)載三相連續(xù)可調(diào);
實(shí)時(shí)仿真器：
實(shí)時(shí)仿真器中包含三個(gè)部分:信息處理與界面顯示，運(yùn)行調(diào)度策略，虛擬微源與負(fù)載。
- 信息處理與界面顯示
分布式新能源系統(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓、電流、功率信息通過(guò)集中控制單元傳遞給實(shí)時(shí)仿真器，仿真器解析包含系統(tǒng)信息的信號(hào)后，將其顯示在界面上;
- 運(yùn)行調(diào)度策略
調(diào)度策略運(yùn)行在實(shí)時(shí)仿真器的CPU上，用戶可以自由編寫能量管理、調(diào)度相關(guān)的算法內(nèi)容。結(jié)合從集中控制單元得到的數(shù)據(jù)，用戶可以自由編輯相應(yīng)的控制策略，仿真器會(huì)將運(yùn)算得到的相應(yīng)控制指令發(fā)送給集中控制單元來(lái)完成整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的控制與調(diào)整;
- 支持多種主流廠家的實(shí)時(shí)控制器和快速原型控制器RCP，比如NI控制器、DSpace控制器、RT-LAB 控制器，以及研旭公司自主研制的 YXSPACE 控制器。
集中控制單元：
- 集中控制單元采集整個(gè)新能源系統(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息，并通過(guò)通訊方式將信息上傳給上位實(shí)時(shí)仿真器:同時(shí)，集中控制單元將接收到的上層控制信號(hào)解析后，通過(guò)通訊的方式將控制信號(hào)傳遞到對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的控制機(jī)柜，可以根據(jù)得到的上層控制指令要求，及時(shí)對(duì)新能源系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)解與控制。
系統(tǒng)特色
- 真實(shí)性
該系統(tǒng)為數(shù)字物理混合仿真系統(tǒng)，功率硬件的部分能夠真實(shí)地模擬實(shí)際新能源發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行與控制情況。同時(shí)與仿真器的結(jié)合，上層控制的策略能傳遞到各個(gè)新能源系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)，能將控制策略的效果通過(guò)實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行的變化展現(xiàn)出來(lái)。
- 安全性
數(shù)字物理混合仿真系統(tǒng)，將整個(gè)新能源系統(tǒng)分為底層與頂層兩個(gè)部分。兩者之間通過(guò)通訊的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。用戶在頂層進(jìn)行策略與算法的調(diào)整，通過(guò)通訊下發(fā)指令的方式進(jìn)行底層的控制，避免了直接強(qiáng)電接觸與控制，為用戶營(yíng)造安全的使用環(huán)境。
- 時(shí)效性
引入實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)可以及時(shí)地采集、顯示、分析詳細(xì)的數(shù)據(jù)，強(qiáng)大的計(jì)算性能讓系統(tǒng)信息能夠?qū)崟r(shí)更新變化，為用戶展示更精確的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)。同時(shí)，實(shí)時(shí)系統(tǒng)可以高效運(yùn)行用戶的控制策略、完成對(duì)數(shù)據(jù)的分析預(yù)測(cè)、進(jìn)行控制指令的下發(fā)，彌補(bǔ)離線仿真的速度慢、等待時(shí)間長(zhǎng)的問題。
- 靈活性
實(shí)時(shí)系統(tǒng)除了能夠進(jìn)行通訊、分析、顯示、策略計(jì)算，還能夠?qū)Πl(fā)電與負(fù)載進(jìn)行模擬。實(shí)物系統(tǒng)雖然真實(shí)性好，但是其體積大、功率受限的特點(diǎn)決定了作為研究對(duì)象時(shí)會(huì)缺乏靈活性。所以需要研究復(fù)雜系統(tǒng)、新型系統(tǒng)時(shí)，可以通過(guò)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)上進(jìn)行對(duì)象的仿真來(lái)完成。方便用戶進(jìn)行多樣化的研究。
- 開放性
實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)具備兼容第三方軟件的工具，能為用戶營(yíng)造開放、易用的使用環(huán)境:實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)能夠配置多樣化的功能型板卡，方便用戶進(jìn)行多方向研究的拓展;組態(tài)化的數(shù)據(jù)分析與界面開發(fā)設(shè)計(jì)，給用戶完全的自由度去編輯系統(tǒng)的分析、顯示與控制界面，用戶可以很方便的進(jìn)行二次開發(fā)。
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