本发明属于飞轮储能,具体涉及一种飞轮并网电压频率主动支撑测试系统、方法、设备和介质。
背景技术:
1、随着核心技术突破,飞轮技术发展呈现规模化发展趋势,在提升电力系统稳定性方面发挥重要作用。例如,直接惯量飞轮朝呈现超高惯量、大容量、高过载技术方向发展;高速先进飞轮技术朝具备本质安全、转子低损耗、单机高功率、大储能量的技术路线方向发展。目前,针对新型电力系统惯量不足及频率/电压暂态失稳风险,基于飞轮阵列端口输出功率动态响应特性,提出了飞轮阵列控制系统惯量、阻尼等参数优化方法,突破多类型飞轮阵列频率/电压主动支撑关键技术,有效提升飞轮阵列对电网的主动支撑能力。
2、现有技术测试飞轮对电网的主动支撑能力时直接将飞轮阵列并网进行测试,这种测试方法会存在测试成本巨大、测试方法不合理、测试过程不安全、对电网产生冲击、影响稳定性等问题。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足,本发明提供一种飞轮阵列并网电压频率主动支撑测试系统,该系统包括:采样模块、仿真服务器、电网模拟器、飞轮功率控制器和飞轮本体;采样模块分别与仿真服务器、电网模拟器连接,电网模拟器还与飞轮功率控制器连接,飞轮功率控制器与飞轮本体连接;
2、仿真服务器,用于基于实际电网搭建区域电网模型,将飞轮本体通过飞轮功率控制器接入区域电网模型,获取区域电网模型的模拟量信号;当识别到针对区域电网模型的电网波动信号时,对区域电网模型的模拟量信号进行更新,将更新后的模拟量信号发送至电网模拟器;还用于从采样模块中获取区域电网模型的更新后的实际输出信号,并将更新后的实际输出信号转化为模拟量信号再次发送至所述电网模拟器,实现闭环控制;
3、电网模拟器,用于根据更新后的模拟量信号生成更新后的实际输出信号,将更新后的实际输出信号发送至飞轮功率控制器;
4、采样模块,用于从电网模拟器中采集更新后的实际输出信号,将更新后的实际输出信号发送至仿真服务器;
5、飞轮功率控制器,用于基于更新后的实际输出信号,向飞轮本体发送控制信号,测试飞轮本体在电网波动时对电网的主动支撑能力。
6、优选的,电网波动信号包括电网电压波动信号,
7、仿真服务器还用于:
8、在飞轮本体接入区域电网模型的并网点投入故障接地电阻制造短路故障,向区域电网模型输入电网电压波动信号。
9、优选的,电网波动信号包括电网频率波动信号,
10、仿真服务器还用于:
11、在飞轮本体接入区域电网模型的并网点通过投切负荷或调整负荷大小,向区域电网模型输入电网频率波动信号。
12、优选的,电网模拟器具体用于:
13、将更新后的模拟量信号进行信号放大处理,生成区域电网模型的更新后的实际输出信号。
14、优选的,仿真服务器具体用于:
15、收集实际电网的区域电网信息,区域电网信息包括拓扑参数、输电线路参数、变压器参数、负载参数或发电厂输出功率参数中的一种或多种;
16、根据区域电网信息搭建区域电网模型。
17、优选的,所述系统还包括变压器;
18、变压器的一端与电网模拟器连接,另一端与实际电网连接;
19、变压器用于隔离电网模拟器与实际电网,降低飞轮本体产生的谐波。
20、优选的,飞轮本体包括直接惯量飞轮和/或高速先进飞轮。
21、基于同一发明构思,本发明还提供一种基于飞轮并网电压频率主动支撑测试方法,包括:
22、通过仿真服务器基于实际电网搭建区域电网模型,将飞轮本体通过飞轮功率控制器接入区域电网模型,获取区域电网模型的模拟量信号;
23、当识别到针对区域电网模型的电网波动信号时,对区域电网模型的模拟量信号进行更新,将更新后的模拟量信号发送至电网模拟器;
24、通过电网模拟器根据更新后的模拟量信号生成更新后的实际输出信号,将更新后的实际输出信号发送至飞轮功率控制器;
25、通过飞轮功率控制器基于更新后的实际输出信号,向飞轮本体发送控制信号,测试飞轮本体在电网波动时对电网的主动支撑能力;
26、以及通过采样模块获取区域电网模型更新后的实际输出信号,将更新后的实际输出信号发送至仿真服务器,通过仿真服务器将更新后的实际输出信号转化为模拟量信号再次发送至电网模拟器,实现闭环控制。
27、优选的,电网波动信号包括电网电压波动信号,该方法还包括:
28、通过仿真服务器在飞轮本体接入区域电网模型的并网点通过投切负荷或调整负荷大小,向区域电网模型输入电网频率波动信号。
29、优选的,电网波动信号包括电网频率波动信号,该方法还包括:
30、通过仿真服务器在飞轮本体接入区域电网模型的并网点通过投切负荷或调整负荷大小,向区域电网模型输入电网频率波动信号。
31、优选的,通过电网模拟器根据更新后的模拟量信号生成更新后的实际输出信号,包括:
32、将更新后的模拟量信号进行信号放大处理,生成区域电网模型的更新后的实际输出信号。
33、优选的,搭建区域电网模型包括:
34、收集实际电网的区域电网信息,区域电网信息包括拓扑参数、输电线路参数、变压器参数、负载参数或发电厂输出功率参数中的一种或多种;
35、根据区域电网信息搭建区域电网模型。
36、优选的,该方法还包括
37、通过变压器的一端与电网模拟器连接,另一端与实际电网连接;
38、通过变压器隔离电网模拟器与实际电网,降低飞轮本体产生的谐波。
39、优选的,飞轮本体包括直接惯量飞轮和/或高速先进飞轮。
40、基于同一发明构思,本发明还提供一种电子设备,包括:至少一个处理器和存储器;所述存储器和处理器通过总线相连;
41、所述存储器,用于存储一个或多个程序;
42、当所述一个或多个程序被所述至少一个处理器执行时,实现如前所述的一种飞轮并网电压频率主动支撑测试方法。
43、基于同一发明构思,本发明还提供一种可读存储介质,其上存有执行程序,所述执行程序被执行时,实现如前所述的一种飞轮并网电压频率主动支撑测试方法。
44、与最接近的现有技术相比,本发明具有的有益效果如下:
45、本发明提供了一种飞轮阵列并网电压频率主动支撑测试系统,该系统包括该系统包括:采样模块、仿真服务器、电网模拟器、飞轮功率控制器和飞轮本体;采样模块分别与仿真服务器、电网模拟器连接,电网模拟器还与飞轮功率控制器连接,飞轮功率控制器与飞轮本体连接;仿真服务器,用于基于实际电网搭建区域电网模型,将飞轮本体通过飞轮功率控制器接入区域电网模型,获取区域电网模型的模拟量信号;当识别到针对区域电网模型的电网波动信号时,对区域电网模型的模拟量信号进行更新,将更新后的模拟量信号发送至电网模拟器;还用于从采样模块中获取区域电网模型的更新后的实际输出信号,并将更新后的实际输出信号转化为模拟量信号再次发送至所述电网模拟器,实现闭环控制;电网模拟器,用于根据更新后的模拟量信号生成更新后的实际输出信号,将更新后的实际输出信号发送至飞轮功率控制器;采样模块,用于从电网模拟器中采集更新后的实际输出信号,将更新后的实际输出信号发送至仿真服务器;飞轮功率控制器,用于基于更新后的实际输出信号,向飞轮本体发送控制信号,测试飞轮本体在电网波动时对电网的主动支撑能力。这样,从经济性上,通过模拟飞轮并网的工况进行算法验证与功能测试能够大大节约测试成本;从安全性上,电网模拟器输出存在过流保护功能测试安全得到保障,本测试方法可显著缩短飞轮本体电压频率主动支撑控制算法开发周期并减少开发调试过程中开关管损坏、硬件回路损毁等风险。
1.一种飞轮并网电压频率主动支撑测试系统,其特征在于,所述系统包括采样模块、仿真服务器、电网模拟器、飞轮功率控制器和飞轮本体;所述采样模块分别与所述仿真服务器、所述电网模拟器连接,所述电网模拟器还与飞轮功率控制器连接,所述飞轮功率控制器与所述飞轮本体连接;
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电网波动信号包括电网电压波动信号,所述仿真服务器还用于:
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电网波动信号包括电网频率波动信号,所述仿真服务器还用于:
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电网模拟器具体用于:
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述仿真服务器具体用于:
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括变压器;所述变压器的一端与所述电网模拟器连接,另一端与所述实际电网连接;
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述飞轮本体包括直接惯量飞轮和/或高速先进飞轮。
8.一种飞轮并网电压频率主动支撑测试方法,其特征在于,包括:
9.一种电子设备,其特征在于,包括:至少一个处理器和存储器;所述存储器和处理器通过总线相连;
10.一种可读存储介质,其特征在于,其上存有执行程序,所述执行程序被执行时,实现如权利要求8所述的飞轮并网电压频率主动支撑测试方法。
