[发明专利]一种分布式光伏与梯级小水电联合发电实时仿真系统

说明书

本发明涉及一种分布式光伏与梯级小水电联合发电实时仿真系统，包括实时数字仿真仪、接口板卡、通信板卡、实时仿真模型、电平适配板以及分布式光伏与梯级小水电能量管理器，所述实时仿真模型、接口板卡、通信板卡位于实时数字仿真仪内，所述分布式光伏与梯级小水电能量管理器通过电平适配板与接口板卡相连，所述分布式光伏与梯级小水电能量管理器与通信板卡相连。本发明可以深入研究分布式光伏与梯级小水电互补系统的容量优化配置问题、系统运行特性及系统稳定性问题、系统联合运行控制与智能调度问题。

技术领域

本发明属于实时仿真的技术领域，涉及到分布式光伏与梯级小水电联合发电系统的实时仿真技术。

背景技术

近年，一方面随着国家大力发展可再生能源发电，梯级小水电、分布式光伏发电等产业发展越来越迅速。另一方面，我国可再生能源的“弃水弃光弃风”问题依旧十分突出。“全面推进分布式光伏发电建设，推动多能互补、协同优化的新能源电力综合开发”是我国解决单一可再生能源发电瓶颈的重要举措。分布式光伏与梯级小水电组成的联合发电系统通过光资源与水资源的互补特性，利用水电启动灵活、调峰能力突出的特点改善了分布式光伏电站出力间歇性、波动性、随机性的问题,成为推动分布式光伏与梯级小水电应用的有力举措。

迄今，实时数字仿真技术在电力系统中已经得到了广泛的应用，其中实时数字仿真仪RTDS作为一种专门设计用于研究电力系统中电磁暂态现象的实时仿真装置，在国内外已获得了广泛认可和应用。

通过对现有技术进行分析，一方面，现有技术集中于对单独的水电机组或分布式光伏发电站进行实时仿真研究。公开号为CN108255069A的发明专利公开了一种电力系统-水电机组联合仿真装置与方法，基于RTDS实现了大规模水电机组的电力系统实时仿真。公开号为CN106374832A的发明专利公开了一种基于RTDS的光伏机组仿真测试平台，搭建了光伏机组-RTDS硬件在环测试平台展开控制器性能测试。另一方面，现有技术集中于对水光联合发电站的多电源调度方法展开研究。公开号为CN104714524B的发明专利描述了一种光伏电站与水电站联合运行系统及运行方法。公开号为CN105048516A的发明专利公开了一种风光水火多源互补优化调度方法。

现有技术缺少利用实时仿真方法建立分布式光伏与梯级小水电联合发电实时仿真系统的应用。通过该实时仿真系统的应用，一方面可以开展多种基础研究，包括对分布式光伏与梯级小水电互补系统的容量优化配置问题、系统运行特性及系统稳定性问题、系统联合运行控制与智能调度等问题展开实时仿真分析，也可以对分布式光伏与梯级小水电能量管理器的性能展开深入测试，具有很强的研究及应用价值。

发明内容

通过RTDS搭建用户关心的电力系统的实时仿真模型，或将RTDS与实际控制器构成硬件在环平台，可以对被测系统进行全方面、系统的测试，具有测试可重复进行、工况可以任意模拟、测试效率高、测试成本低等突出的优点。

本发明通过下述技术方案实现：

一种分布式光伏与梯级小水电联合发电实时仿真系统，包括实时数字仿真仪、接口板卡、通信板卡、实时仿真模型、电平适配板以及分布式光伏与梯级小水电能量管理器，所述实时仿真模型、接口板卡、通信板卡位于实时数字仿真仪内，所述分布式光伏与梯级小水电能量管理器通过电平适配板与接口板卡相连，所述分布式光伏与梯级小水电能量管理器与通信板卡相连。

进一步的，所述实时仿真模型包括分布式光伏实时仿真模型、梯级小水电实时仿真模型以及电网及负载实时仿真模型，并且上述实时仿真模型搭建并运行在实时数字仿真仪中。

进一步的，所述分布式光伏实时仿真模型由若干光伏组件实时仿真模型排列组成，所述光伏组件实时仿真模型包括：若干太阳能电池板组成的分布式光伏阵列、DC/AC变流器、控制器。

进一步的，所述的梯级小水电实时仿真模型由若干水电机组实时仿真模型排列组成，水电机组实时仿真模型包括：引水系统模型、水轮机模型、发电机模型、水力发电控制器模型。