一种智能电网中自动发电控制的硬件在环仿真系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明设及电力系统硬件在环仿真技术，尤其是设及一种智能电网中自动发电控 制的硬件在环仿真系统。
【背景技术】
[0002] 随着我国国民经济的持续快速发展，我国对能源的需求日益增加，而传统的化石 燃料使用也带来了严峻的资源、环境压力，W传统的化石燃料为主的能源供应系统是不可 持续发展的。W风电、光伏为代表的可再生能源发电技术有零碳排放、能源利用效率高等特 点而得到迅速发展。风电发电是目前技术最成熟、最具发展潜力的可再生资源发电技术，全 世界范围内，风电渗透率在迅速上升。美国能源部制定了风电占美国能源结构的比重的目 标，到2030年将达20%、到2050年将达35%;欧盟有风电占欧盟电力需求量的比例的目标， 到2030年将达28.5%、到2050年将达50%;我国有风电在电源结构中的比例的目标，到2030 年将达15%、到2050年将达26%。但是，随着风电渗透率的不断提高，风电的随机性和间歇 性给电网的安全稳定运行带来了严峻挑战。对于大规模的风电消纳而言，提高风电输出功 率的稳定性、平衡系统发电功率和负荷消耗功率的研究正受到重视。燃气-蒸汽联合循环发 电（CCPP,Gas-Steam Combined切cle化wer Plant)技术具有高效率、低污染、低水耗、启 动快、大容量等特点W及快速的出力调节能力，在智能电网中对于平滑风电功率和负荷带 来的联络线交换功率的波动具有重要意义。因此，需要采用自动发电控制(AGC，Automatic Generation Control)技术，用来满足调度的需求和系统安全运行。智能电网中自动发电控 制和设及可再生能源的调度计划的研究需要新的仿真工具来进行仿真研究。现有的电力系 统仿真装置不能独自地满足智能电网中对系统规模、实时仿真、在线仿真、复杂算法等仿真 要求，因而需要采用不同类型的电力系统仿真装置来进行混合仿真，W构成硬件在环仿真 平台，实现智能电网中更为有效的仿真方法。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可W实时仿真、 适应性高的智能电网中自动发电控制的硬件在环仿真系统。
[0004] 本发明的目的可W通过W下技术方案来实现：
[0005] -种智能电网中自动发电控制的硬件在环仿真系统，包括：
[0006] 数据采集监控装置，用于在线获取来自电网的现场数据；
[0007] 电力系统实时数字仿真装置，用于根据所述数据采集监控装置实现智能电网一次 系统的实时数字仿真；
[000引可编程逻辑控制器，用于生成自动发电控制算法控制所述电力系统实时数字仿真 装置；
[0009] TCP/IP实时通信装置，用于实现电力系统实时数字仿真装置与数据采集监控装置 和可编程逻辑控制器的通信。
[0010] 所述电力系统实时数字仿真装置仿真的智能电网一次系统包括大规模可再生能 源发电系统、常规发电系统、燃气-蒸汽联合循环发电系统、输配电网络和负荷。
[0011] 所述电力系统实时数字仿真装置进行智能电网一次系统的仿真时，在线跟踪来自 数据采集监控装置的实时数据进行实时仿真或离线利用数据采集监控装置的历史数据进 行历史回放仿真。
[0012] 所述电力系统实时数字仿真装置内设有用于跟踪智能电网一次系统内可再生能 源的有功输出的波动性电源有功功率跟踪接口。
[0013] 所述波动性电源有功功率跟踪接口包括dq解禪控制器。
[0014] 所述电力系统实时数字仿真装置包括RTDS装置。
[0015] 所述可编程逻辑控制器生成的自动发电控制算法包含3个时间尺度的调度：日前 调度、经济调度和区域控制偏差调节，通过所述3个时间尺度的调度实现电力系统实时数字 仿真装置中仿真的智能电网一次系统的发电和负荷的平衡控制。
[0016] 所述TCP^P实时通信装置支持的通信协议包括IEC 60870-5-104协议。
[0017] 与现有技术相比，本发明具有W下优点：
[0018] 1)本发明的电力系统实时数字仿真装置实现包含大规模可再生能源发电系统、常 规发电系统、燃气-蒸汽联合循环发电系统、输配电网络和负荷等在内的智能电网一次系统 的仿真，能够充分利用不同电力系统仿真装置的优点，构成满足智能电网仿真需求的硬件 在环仿真系统，能够满足智能电网仿真对系统规模、实时性、在线仿真、复杂算法等要求，具 有广泛的适应性。
[0019] 2)本发明电力系统实时数字仿真装置使用RTDS装置，具有可W实时仿真、可W与 外部设备构成灵活的数字-物理闭环系统的特点。
[0020] 3)本发明采用可编程逻辑控制器生成自动发电控制算法控制电力系统实时数字 仿真装置的运行，可W灵活地改变自动发电控制策略，从而提高自动发电控制仿真的效率。
[0021] 4)本发明电力系统实时数字仿真装置根据SCADA系统的数据进行仿真，SCADA系统 可在线地获取现场数据，从而利用实测数据来验证自动发电控制策略的有效性。
[0022] 5)本发明TCP/IP实时通信装置支持IEC 60870-5-104协议，该协议具有实时性好、 可靠性高、数据流量大、便于信息量扩充、支持网络传输、数据带时间标签等特点，用来实现 RTDS和化C之间的双向实时通信，利于自动发电控制仿真的数据交换。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明的结构示意图；
[0024] 图2为波动性电源有功功率跟踪接口原理图；
[0025] 图3为仿真的智能电网一次系统结构图；
[00%]图4为自动发电控制算法原理图；
[0027] 图5为RTDS中波动性电源有功功率跟踪接口的模型图；
[0028] 图6为波动性电源有功功率跟踪接口仿真结果曲线图；
[0029] 图7为自动发电控制仿真结果曲线图。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例W本发明技术方案 为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于 下述的实施例。
[0031] 如图1所示，本实施例提供一种智能电网中自动发电控制的硬件在环仿真系统，包 括数据采集监控装置1、电力系统实时数字仿真装置2、可编程逻辑控制器3和TCP/IP实时通 信装置4,其中，数据采集监控装置1用于在线获取来自电网的现场数据;电力系统实时数字 仿真装置2用于根据数据采集监控装置实现智能电网一次系统的实时数字仿真;可编程逻 辑控制器3用于生成自动发电控制算法控制电力系统实时数字仿真装置;TCP/IP实时通信 装置4用于实现电力系统实时数字仿真装置与数据采集监控装置和可编程逻辑控制器的通 信。
[0032] 本实施例中，电力系统实时数字仿真装置2采用RTDS装置，该装置具有如下特点：
[0033] (1)实时数字仿真计算：即利用现代并行计算技术，通过硬件平台实时模拟实际电 力系统的运行情况；
[0034] (2)网络通信：即能够支持不同的网络通信协议，能够和其他设备进行网络通信、 进行数据交换。
[0035] 电力系统实时数字仿真装置2仿真的智能电网一次系统包括大规模可再生能源发 电系统、常规发电系统、燃气-蒸汽联合循环发电系统、输配电网络和负荷等。电力系统实时 数字仿真装置进行智能电网一次系统的仿真时，在线跟踪来自数据采集监控装置的实时数 据进行实时仿真或离线利用数据采集监控装置的历史数据进行历史回放仿真。
[0036] 电力系统实时数字仿真装置2内设有用于跟踪智能电网一次系统内可再生能源的 有功输出的波动性电源有功功率跟踪接口 21。电力系统实时数字仿真装置2中利用可控电 压源来代替风电厂、光伏电厂等波动性电源，并利用dq解禪控制算法来实现波动性电源有 功功率跟踪接口，使得可控电压源与可再生能源发电厂有相同的外部特性。波动性电源有 功功率跟踪接口 21的原理如图2所示。首先从电网侧获得=相电压、电流，通过帕克变换得 到dq轴电压、电流，由dq轴电压和实际可再生能源发电功率可W计算得到dq轴参考电流：
(1)
[0038]利用电流前馈解禪控制：
(2)
[0040]可W得到dq轴的控制电压，最后通过帕克反变换，回到=相静止坐标系，得到=相 电压控