[发明专利]抽水蓄能可变速机组发电及电动试验系统及其控制方法

权利要求书

1.一种抽水蓄能可变速机组发电及电动试验系统，其特征在于包括：

抽水蓄能可变速机组发电及电动系统主电路；

RTDS软件模型，在RSCAD软件中实现，提供实时仿真环境；

接口单元，用于模拟RSCAD软件模型与实际设备的接口功能；

交流励磁控制器；

PWM控制信号生成单元，用于根据交流励磁控制器输出的参考波信号产生开关器件的PWM控制信号；以及，

外部操作面板，用于实现抽水蓄能可变速机组发电及电动系统状态信息的显示，及试验操作人员对试验系统的操作控制；

所述试验系统具有两种仿真方式：方式1，电网及抽水蓄能可变速机组发电及电动系统主电路采用RSCAD软件建模模拟，外部操作面板、交流励磁控制器、PWM控制信号生成单元采用实际装置；方式2，电网通过RSCAD软件建模模拟，外部操作面板、抽水蓄能可变速机组发电及电动系统主电路、交流励磁控制器、PWM控制信号生成单元均为实际设备。

2.如权利要求1所述的一种抽水蓄能可变速机组发电及电动试验系统，其特征在于：所述仿真方式1中的电网及抽水蓄能可变速机组发电及电动系统主电路模型包括电网模型、可变速电机模型、交直交变流器模型、轴系阻力模型、电动工况导叶模型、电动工况水泵负载模型、发电工况调速器模型、发电与电动工况模型切换的选择回路；当模型接收到外部操作面板的“发电方式”信号时将发电工况调速器模型投入，电动工况导叶模型及电动工况水泵负载模型退出；当模型接收到外部操作面板的“电动方式”信号时将电动工况导叶模型及电动工况水泵负载模型投入，将发电工况调速器模型退出；RTDS软件模型与接口单元连接，接口单元与交流励磁控制器连接，交流励磁控制器与PWM控制信号生成单元连接，PWM控制信号生成单元与接口单元连接，构成闭环控制系统。

3.如权利要求1所述的一种抽水蓄能可变速机组发电及电动试验系统，其特征在于：所述仿真方式2中的电网通过RSCAD软件建模模拟，并通过接口单元与抽水蓄能可变速机组发电及电动系统主电路这一实际设备连接；交流励磁控制器与PWM控制信号生成单元连接，PWM控制信号生成单元与抽水蓄能可变速机组发电及电动系统主电路连接，交流励磁控制器通过信号接口单元与电网模型连接，构成闭环控制系统。

4.如权利要求1所述的一种抽水蓄能可变速机组发电及电动试验系统，其特征在于：所述仿真方式1、仿真方式2中都设置有外部操作面板，外部操作面板与接口单元连接；外部操作面板与抽水蓄能可变速机组发电及电动系统主电路连接；外部操作面板与交流励磁控制器连接。

5.如权利要求1所述的一种抽水蓄能可变速机组发电及电动试验系统控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，在RSCAD实时软件环境中搭建电网模型、可变速电机模型、交直交变流器模型、轴系阻力模型、电动工况导叶模型、电动工况水泵负载模型、发电工况调速器模型；

步骤2，通过接口单元将RSCAD实时软件环境与交流励磁控制器、PWM控制信号生成单元连接，将交流励磁控制器与PWM控制信号生成单元连接，通过外部操作面板的操作，即能够按照仿真方式1进行仿真分析；

步骤3，通过接口单元将RSCAD实时软件环境中的电网模型与实际的抽水蓄能可变速机组发电及电动系统主电路连接；交流励磁控制器与PWM控制信号生成单元连接，PWM控制信号生成单元与抽水蓄能可变速机组发电及电动系统主电路连接，通过外部操作面板的操作，即能够按照仿真方式2进行仿真分析。