本發(fā)明涉及風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)仿真技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整系統(tǒng)及其測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

由于風(fēng)能隨機(jī)性、波動(dòng)性的特點(diǎn)，決定了風(fēng)電場(chǎng)的輸出功率也呈現(xiàn)出波動(dòng)性和不確定性。隨著風(fēng)電機(jī)組容量在電力系統(tǒng)中所占比例逐漸增加，這不僅使得風(fēng)電出力難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，而且也給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來了一系列問題。為了平抑風(fēng)電波動(dòng)功率，使風(fēng)電在一定程度上具有可調(diào)度性，常把儲(chǔ)能設(shè)備接入作為保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的方式。儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量配置是否合理，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能聯(lián)合系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有很大的影響。若儲(chǔ)能容量配置過小，則當(dāng)夜間風(fēng)能資源豐富，風(fēng)電大發(fā)時(shí)，發(fā)出的多余電量得不到充分存儲(chǔ)，造成風(fēng)電資源的浪費(fèi)。若容量配置過大，不僅投資成本極大增加，還可能使得儲(chǔ)能設(shè)備長時(shí)間處于充電不足狀況，嚴(yán)重影響到儲(chǔ)能設(shè)備的使用壽命。因此，合理的規(guī)劃儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

現(xiàn)有技術(shù)方案中，如公開號(hào)為cn104317283a，公開時(shí)間為2015年1月28日，名稱為“一種用于風(fēng)電場(chǎng)控制系統(tǒng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)及其測(cè)試方法”的中國發(fā)明專利文獻(xiàn)，公開了一種用于風(fēng)電場(chǎng)控制系統(tǒng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)及其測(cè)試方法，該測(cè)試平臺(tái)包括核心電網(wǎng)和變流器中央計(jì)算仿真機(jī)、風(fēng)電機(jī)組氣動(dòng)和機(jī)械仿真計(jì)算機(jī)簇群、測(cè)試平臺(tái)狀態(tài)監(jiān)控和操縱上位機(jī)、網(wǎng)關(guān)和接口模塊、風(fēng)電場(chǎng)控制系統(tǒng)等部分組成，上位機(jī)和各個(gè)仿真機(jī)之間以及仿真機(jī)與被測(cè)風(fēng)電場(chǎng)控制系統(tǒng)之間均采用高速以太網(wǎng)通訊。該測(cè)試平臺(tái)基于matlab/simulink的風(fēng)電場(chǎng)控制系統(tǒng)仿真測(cè)試平臺(tái)，結(jié)合真實(shí)的風(fēng)電場(chǎng)控制器，能夠重復(fù)模擬風(fēng)電場(chǎng)的常規(guī)和故障工況，進(jìn)行相應(yīng)的硬件在環(huán)測(cè)試。但是，該測(cè)試平臺(tái)并沒有搭建儲(chǔ)能系統(tǒng)模型，因此不能對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的儲(chǔ)能容量進(jìn)行硬件在環(huán)測(cè)試。

再如公開號(hào)為cn104505850a，公開時(shí)間為2015年4月5日，名稱為“一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)”的中國發(fā)明專利文獻(xiàn)，提出了一種通過預(yù)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電功率和負(fù)載的變化情況，實(shí)時(shí)檢測(cè)儲(chǔ)能蓄電池模塊電池容量和配電網(wǎng)的運(yùn)行情況，來制定和實(shí)施最適宜的控制策略的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能裝置控制系統(tǒng)。但是，該系統(tǒng)只是基于軟件仿真，并不能對(duì)真實(shí)的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器進(jìn)行測(cè)試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了發(fā)揮儲(chǔ)能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使風(fēng)電場(chǎng)安全、可調(diào)度、經(jīng)濟(jì)高效地運(yùn)行，本發(fā)明基于實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，利用實(shí)時(shí)仿真軟件，通過搭建風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元，結(jié)合電平適配板，將輸入輸出信號(hào)接入實(shí)際的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器，構(gòu)成硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量配置是否合理，并進(jìn)行優(yōu)化。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于：包括儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器、電平適配板、風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)；所述電平適配板包括電阻分壓電路及光耦電路；所述風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)包括帶有i/o接口的風(fēng)電場(chǎng)模擬單元、電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元和儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元；所述儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器的信號(hào)通過電平適配板接入風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)各模擬單元的i/o接口。

風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)反饋給儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器的信號(hào)，包括風(fēng)電場(chǎng)單元輸出的有功功率/無功功率、電網(wǎng)單元的三相電壓/電流、儲(chǔ)能逆變器單元輸出的直流電壓/電流及三相交流電壓/電流、電堆單元的荷電狀態(tài)（soc）。

在實(shí)時(shí)仿真軟件的runtime模式下，可以實(shí)時(shí)修改風(fēng)電場(chǎng)模擬單元、電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元、儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元的模型參數(shù)，模擬風(fēng)電場(chǎng)在不同風(fēng)力特征下的系統(tǒng)級(jí)的性能試驗(yàn)，完成對(duì)風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量優(yōu)化的硬件在環(huán)測(cè)試。

在測(cè)試得到優(yōu)化容量的數(shù)據(jù)時(shí)，需要修改的模型參數(shù)包括：風(fēng)電機(jī)組的額定容量，輸出功率曲線，以及儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量（即電池單元的個(gè)數(shù)）

在測(cè)試得到系統(tǒng)保護(hù)狀態(tài)的數(shù)據(jù)時(shí)，需要修改的模型參數(shù)包括：通過修改模擬故障器來模擬下述電網(wǎng)側(cè)的故障，以及通過修改“電堆單元”的參數(shù)來模擬下述電堆側(cè)的故障

所述的風(fēng)電場(chǎng)模擬單元包括若干條并聯(lián)在同一交流母線單元上的串聯(lián)支路，其中支路條數(shù)由實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)決定，每條支路包括串聯(lián)的風(fēng)電機(jī)組單元、并網(wǎng)變流系統(tǒng)單元和變壓器單元。

所述的電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元包括并聯(lián)在公共的交流母線單元上的三相負(fù)荷模擬單元和交流電網(wǎng)模擬單元，三相負(fù)荷單元用于模擬實(shí)際的用電負(fù)載，交流電網(wǎng)單元用于模擬接入的實(shí)際電網(wǎng)。

所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元包括由若干個(gè)電池單元串并聯(lián)組成的電堆單元以及儲(chǔ)能逆變器單元，其中電池單元的數(shù)量由實(shí)際儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量決定，電堆單元和儲(chǔ)能逆變器單元串聯(lián)在一起接入公共的交流母線單元。

所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器包括bms電池管理系統(tǒng)和儲(chǔ)能逆變器功能控制系統(tǒng)，其中bms電池管理系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能電堆中電池單元的狀態(tài)，保證電堆充放電的安全；儲(chǔ)能逆變器功能控制系統(tǒng)用于控制儲(chǔ)能逆變器的輸出功率，保證儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)的整體出力能夠起到波動(dòng)平抑、削峰填谷的作用。

所述的i/o接口包括高速模擬量輸出接口gtao，電平范圍為-10v~10v、高速模擬量輸入接口gtai，電平范圍為-10v~10v、高速數(shù)字量輸出接口gtdo，電平范圍為5v~24v、高速數(shù)字量輸入接口gtdi，電平范圍為0v~24v。

風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，在實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)中搭建風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)包括風(fēng)電場(chǎng)模擬單元、電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元和儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元，實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)的i/o接口通過電平適配板連接儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器，形成硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)；

步驟2，根據(jù)實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和接入電網(wǎng)的參數(shù)在實(shí)時(shí)仿真軟件平臺(tái)中對(duì)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行控制參數(shù)配置，同時(shí)在儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器中配置與之相應(yīng)的能量管理參數(shù)；

步驟3，采用風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際的輸出功率曲線作為風(fēng)電場(chǎng)模擬單元輸出功率的給定值，用以模擬實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)力特征；

步驟4，配置風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量后，讓整個(gè)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)開始工作，風(fēng)電場(chǎng)模擬單元模擬發(fā)電送至電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元中，儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器根據(jù)并網(wǎng)功率狀態(tài)，按照步驟2中配置的能量管理參數(shù)動(dòng)態(tài)切換整流或者逆變模式，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元中的儲(chǔ)能電堆進(jìn)行充電或者放電操作，此時(shí)觀察并記錄風(fēng)電場(chǎng)模擬單元的輸出功率曲線和儲(chǔ)能電堆的soc曲線；

步驟5，由于過充、過放對(duì)儲(chǔ)能電池單元的損傷較大，因此在整個(gè)測(cè)試時(shí)間內(nèi)，若儲(chǔ)能電堆的soc曲線維持在30%~70%，則認(rèn)為達(dá)標(biāo)；若soc曲線出現(xiàn)低于30%的時(shí)間超過總測(cè)試時(shí)間的10%，則減小儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量，若soc曲線出現(xiàn)高于70%的時(shí)間超過總測(cè)試時(shí)間的10%，則增大儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量，直至儲(chǔ)能電堆的soc基本上維持在30%~70%，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量的優(yōu)化。

所述步驟2中，實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和接入電網(wǎng)的參數(shù)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)是指在風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元中根據(jù)實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)總?cè)萘恳约帮L(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量確定的并聯(lián)支路的條數(shù)；儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)是指風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量、以及逆變器額定輸出功率；接入電網(wǎng)的參數(shù)是指實(shí)際電網(wǎng)的電壓等級(jí)。

所述步驟2中，在實(shí)時(shí)仿真軟件平臺(tái)中對(duì)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行控制參數(shù)配置是指對(duì)儲(chǔ)能逆變器的基本充放電控制參數(shù)、逆變器故障停機(jī)以及直流側(cè)/交流側(cè)/網(wǎng)側(cè)斷路器的開關(guān)動(dòng)作保護(hù)策略的參數(shù)進(jìn)行配置。

所述步驟5中，減小或增大儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量是通過修改實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)中的電池單元的數(shù)量實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明的有益效果如下：

一、本發(fā)明提供的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整系統(tǒng)，采用模塊化建模，采用i/o接口連接各測(cè)試模塊與風(fēng)電場(chǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器，可以快速配置風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)模與儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量，結(jié)合實(shí)際的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器進(jìn)行測(cè)試，便于及時(shí)檢測(cè)和調(diào)整，模擬得到最合適的容量配比和保護(hù)策略，可以方便地對(duì)實(shí)際能量管理策略進(jìn)行驗(yàn)證，大大縮短了研發(fā)周期，適用性強(qiáng)、可擴(kuò)展性良好。

二、本發(fā)明提供的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整系統(tǒng)，串聯(lián)的風(fēng)電機(jī)組單元、并網(wǎng)變流系統(tǒng)單元和變壓器單元的支路可以更完整的模擬出實(shí)際的電網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)狀態(tài)；相負(fù)荷模擬單元和交流電網(wǎng)模擬單元完整的模擬出實(shí)際電網(wǎng)中的負(fù)載狀態(tài)；儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元包括由若干個(gè)電池單元串并聯(lián)組成的電堆單元以及儲(chǔ)能逆變器單元，便于通過調(diào)整電池單元的數(shù)量來調(diào)整容量。

三、本發(fā)明提供的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整方法，通過建立模擬平臺(tái)與風(fēng)電場(chǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器的測(cè)試平臺(tái)，在模擬平臺(tái)采用風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際的輸出功率曲線作為風(fēng)電場(chǎng)模擬單元輸出功率的給定值，用實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和接入電網(wǎng)的參數(shù)來模擬實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的狀態(tài)，在不同的充放電過程中完成線下測(cè)試并調(diào)整儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器以達(dá)到最好的工作狀態(tài)。

四、本發(fā)明提供的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整方法，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)是指在風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元中根據(jù)實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)總?cè)萘恳约帮L(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量確定的并聯(lián)支路的條數(shù)；儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)是指風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量、以及逆變器額定輸出功率；接入電網(wǎng)的參數(shù)是指實(shí)際電網(wǎng)的電壓等級(jí)，采用這些最貼近實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的參數(shù)便于更好的模擬出實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)中的裝機(jī)容量、傳輸逆變狀態(tài)和負(fù)載狀態(tài)，也便于通過調(diào)整參數(shù)來模擬不同的風(fēng)電場(chǎng)狀態(tài)。

五、本發(fā)明提供的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整方法，在實(shí)時(shí)仿真軟件平臺(tái)中對(duì)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行控制參數(shù)配置是指對(duì)儲(chǔ)能逆變器的基本充放電控制參數(shù)、逆變器故障停機(jī)以及直流側(cè)/交流側(cè)/網(wǎng)側(cè)斷路器的開關(guān)動(dòng)作保護(hù)策略的參數(shù)進(jìn)行配置，調(diào)整充放電控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)模擬測(cè)試過程中的容量檢測(cè)和調(diào)節(jié)，配置逆變器故障停機(jī)以及直流側(cè)/交流側(cè)/網(wǎng)側(cè)斷路器的開關(guān)動(dòng)作保護(hù)策略的參數(shù)則可以測(cè)試儲(chǔ)能系統(tǒng)的保護(hù)策略。

六、本發(fā)明提供的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整方法，增減仿真平臺(tái)電池單元的數(shù)量即可模擬調(diào)整容量的大小。

附圖說明

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)中的風(fēng)電場(chǎng)模擬單元示意圖；

圖3是本發(fā)明的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)中的儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元示意圖；

圖中：

1、儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器；2、電平適配板；2.1、電阻分壓電路；2.2、光耦電路；3、風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)；3.1、風(fēng)電場(chǎng)模擬單元；3.2、儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元；3.3、電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元；4、i/o接口。

具體實(shí)施方式

為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖通過具體實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步的說明，需要注意的是本發(fā)明技術(shù)方案包括但不限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1

如圖1至圖3，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整系統(tǒng)，包括儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器1、電平適配板2、風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)3；所述電平適配板2包括電阻分壓電路2.1及光耦電路2.2；所述風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)3包括帶有i/o接口4的風(fēng)電場(chǎng)模擬單元3.1、電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元3.3和儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元3.2；所述儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器1的信號(hào)通過電平適配板2接入風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)3各模擬單元的i/o接口4。

這是本發(fā)明風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整系統(tǒng)一種最基本的實(shí)施方案。采用模塊化建模，采用i/o接口連接各測(cè)試模塊與風(fēng)電場(chǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器，可以快速配置風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)模與儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量，結(jié)合實(shí)際的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器進(jìn)行測(cè)試，便于及時(shí)檢測(cè)和調(diào)整，模擬得到最合適的容量配比和保護(hù)策略，可以方便地對(duì)實(shí)際能量管理策略進(jìn)行驗(yàn)證，大大縮短了研發(fā)周期，適用性強(qiáng)、可擴(kuò)展性良好。

實(shí)施例2

如圖1至圖3，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整系統(tǒng)，包括儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器1、電平適配板2、風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)3；所述電平適配板2包括電阻分壓電路2.1及光耦電路2.2；所述風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)3包括帶有i/o接口4的風(fēng)電場(chǎng)模擬單元3.1、電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元3.3和儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元3.2；所述儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器1的信號(hào)通過電平適配板2接入風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)3各模擬單元的i/o接口4；所述的風(fēng)電場(chǎng)模擬單元3.1包括若干條并聯(lián)在同一交流母線單元上的串聯(lián)支路，每條支路包括串聯(lián)的風(fēng)電機(jī)組單元、并網(wǎng)變流系統(tǒng)單元和變壓器單元；所述的電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元3.3包括并聯(lián)在公共的交流母線單元上的三相負(fù)荷模擬單元和交流電網(wǎng)模擬單元；所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元3.2包括由若干個(gè)電池單元串并聯(lián)組成的電堆單元以及儲(chǔ)能逆變器單元，電堆單元和儲(chǔ)能逆變器單元串聯(lián)在一起接入公共的交流母線單元；所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器1包括bms電池管理系統(tǒng)和儲(chǔ)能逆變器功能控制系統(tǒng)，其中bms電池管理系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能電堆中電池單元的狀態(tài)，保證電堆充放電的安全；儲(chǔ)能逆變器功能控制系統(tǒng)用于控制儲(chǔ)能逆變器的輸出功率；所述的i/o接口（4）包括高速模擬量輸出接口gtao、高速模擬量輸入接口gtai、高速數(shù)字量輸出接口gtdo和高速數(shù)字量輸入接口gtdi。

這是本發(fā)明風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整系統(tǒng)一種優(yōu)選的實(shí)施方案。采用模塊化建模，采用i/o接口連接各測(cè)試模塊與風(fēng)電場(chǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器，可以快速配置風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)模與儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量，結(jié)合實(shí)際的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器進(jìn)行測(cè)試，便于及時(shí)檢測(cè)和調(diào)整，模擬得到最合適的容量配比和保護(hù)策略，可以方便地對(duì)實(shí)際能量管理策略進(jìn)行驗(yàn)證，大大縮短了研發(fā)周期，適用性強(qiáng)、可擴(kuò)展性良好；串聯(lián)的風(fēng)電機(jī)組單元、并網(wǎng)變流系統(tǒng)單元和變壓器單元的支路可以更完整的模擬出實(shí)際的電網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)狀態(tài)；相負(fù)荷模擬單元和交流電網(wǎng)模擬單元完整的模擬出實(shí)際電網(wǎng)中的負(fù)載狀態(tài)；儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元包括由若干個(gè)電池單元串并聯(lián)組成的電堆單元以及儲(chǔ)能逆變器單元，便于通過調(diào)整電池單元的數(shù)量來調(diào)整容量。

實(shí)施例3

如圖1至圖3，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整方法，包括以下步驟：

步驟1，在實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)中搭建風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)3，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)3包括風(fēng)電場(chǎng)模擬單元3.1、電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元3.3和儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元3.2，實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)的i/o接口4通過電平適配板2連接儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器1，形成硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)；

步驟2，根據(jù)實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和接入電網(wǎng)的參數(shù)在實(shí)時(shí)仿真軟件平臺(tái)中對(duì)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行控制參數(shù)配置，同時(shí)在儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器1中配置與之相應(yīng)的能量管理參數(shù)；

步驟3，采用風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際的輸出功率曲線作為風(fēng)電場(chǎng)模擬單元輸出功率的給定值，用以模擬實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)力特征；

步驟4，配置風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量后，讓整個(gè)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)開始工作，風(fēng)電場(chǎng)模擬單元3.1模擬發(fā)電送至電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元3.3中，儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器1根據(jù)并網(wǎng)功率狀態(tài)，按照步驟2中配置的能量管理參數(shù)動(dòng)態(tài)切換整流或者逆變模式，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元3.2中的儲(chǔ)能電堆進(jìn)行充電或者放電操作，此時(shí)觀察并記錄風(fēng)電場(chǎng)模擬單元3.1的輸出功率曲線和儲(chǔ)能電堆的soc曲線；

步驟5，在整個(gè)測(cè)試時(shí)間內(nèi)，若儲(chǔ)能電堆的soc曲線維持在30%~70%，則認(rèn)為達(dá)標(biāo)；若soc曲線出現(xiàn)低于30%的時(shí)間超過總測(cè)試時(shí)間的10%，則減小儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量，若soc曲線出現(xiàn)高于70%的時(shí)間超過總測(cè)試時(shí)間的10%，則增大儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量，直至儲(chǔ)能電堆的soc基本上維持在30%~70%，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量的優(yōu)化。

這是本發(fā)明風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整方法的一種最基本實(shí)施方案。通過建立模擬平臺(tái)與風(fēng)電場(chǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器的測(cè)試平臺(tái)，在模擬平臺(tái)采用風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際的輸出功率曲線作為風(fēng)電場(chǎng)模擬單元輸出功率的給定值，用實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和接入電網(wǎng)的參數(shù)來模擬實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的狀態(tài)，在不同的充放電過程中完成線下測(cè)試并調(diào)整儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器以達(dá)到最好的工作狀態(tài)。

實(shí)施例4

如圖1至圖3，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整方法，包括以下步驟：

步驟1，在實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)中搭建風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)3，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)3包括風(fēng)電場(chǎng)模擬單元3.1、電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元3.3和儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元3.2，實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)的i/o接口4通過電平適配板2連接儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器1，形成硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)；

步驟2，根據(jù)實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和接入電網(wǎng)的參數(shù)在實(shí)時(shí)仿真軟件平臺(tái)中對(duì)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行控制參數(shù)配置，同時(shí)在儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器1中配置與之相應(yīng)的能量管理參數(shù)；

步驟3，采用風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際的輸出功率曲線作為風(fēng)電場(chǎng)模擬單元輸出功率的給定值，用以模擬實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)力特征；

步驟4，配置風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量后，讓整個(gè)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)開始工作，風(fēng)電場(chǎng)模擬單元3.1模擬發(fā)電送至電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元3.3中，儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器1根據(jù)并網(wǎng)功率狀態(tài)，按照步驟2中配置的能量管理參數(shù)動(dòng)態(tài)切換整流或者逆變模式，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元3.2中的儲(chǔ)能電堆進(jìn)行充電或者放電操作，此時(shí)觀察并記錄風(fēng)電場(chǎng)模擬單元3.1的輸出功率曲線和儲(chǔ)能電堆的soc曲線；

步驟5，在整個(gè)測(cè)試時(shí)間內(nèi)，若儲(chǔ)能電堆的soc曲線維持在30%~70%，則認(rèn)為達(dá)標(biāo)；若soc曲線出現(xiàn)低于30%的時(shí)間超過總測(cè)試時(shí)間的10%，則減小儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量，若soc曲線出現(xiàn)高于70%的時(shí)間超過總測(cè)試時(shí)間的10%，則增大儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量，直至儲(chǔ)能電堆的soc基本上維持在30%~70%，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量的優(yōu)化；

所述步驟2中，實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和接入電網(wǎng)的參數(shù)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)是指在風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元中根據(jù)實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)總?cè)萘恳约帮L(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量確定的并聯(lián)支路的條數(shù)；儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)是指風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量、以及逆變器額定輸出功率；接入電網(wǎng)的參數(shù)是指實(shí)際電網(wǎng)的電壓等級(jí)；

所述步驟2中，在實(shí)時(shí)仿真軟件平臺(tái)中對(duì)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行控制參數(shù)配置是指對(duì)儲(chǔ)能逆變器的基本充放電控制參數(shù)、逆變器故障停機(jī)以及直流側(cè)/交流側(cè)/網(wǎng)側(cè)斷路器的開關(guān)動(dòng)作保護(hù)策略的參數(shù)進(jìn)行配置；

所述步驟5中，減小或增大儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量是通過修改實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)中的電池單元的數(shù)量實(shí)現(xiàn)的。

這是本發(fā)明風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整方法的一種優(yōu)選的實(shí)施方案。通過建立模擬平臺(tái)與風(fēng)電場(chǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器的測(cè)試平臺(tái)，在模擬平臺(tái)采用風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際的輸出功率曲線作為風(fēng)電場(chǎng)模擬單元輸出功率的給定值，用實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和接入電網(wǎng)的參數(shù)來模擬實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的狀態(tài)，在不同的充放電過程中完成線下測(cè)試并調(diào)整儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器以達(dá)到最好的工作狀態(tài)；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)是指在風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元中根據(jù)實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)總?cè)萘恳约帮L(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量確定的并聯(lián)支路的條數(shù)；儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)是指風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量、以及逆變器額定輸出功率；接入電網(wǎng)的參數(shù)是指實(shí)際電網(wǎng)的電壓等級(jí)，采用這些最貼近實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的參數(shù)便于更好的模擬出實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)中的裝機(jī)容量、傳輸逆變狀態(tài)和負(fù)載狀態(tài)，也便于通過調(diào)整參數(shù)來模擬不同的風(fēng)電場(chǎng)狀態(tài)；在實(shí)時(shí)仿真軟件平臺(tái)中對(duì)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行控制參數(shù)配置是指對(duì)儲(chǔ)能逆變器的基本充放電控制參數(shù)、逆變器故障停機(jī)以及直流側(cè)/交流側(cè)/網(wǎng)側(cè)斷路器的開關(guān)動(dòng)作保護(hù)策略的參數(shù)進(jìn)行配置，調(diào)整充放電控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)模擬測(cè)試過程中的容量檢測(cè)和調(diào)節(jié)，配置逆變器故障停機(jī)以及直流側(cè)/交流側(cè)/網(wǎng)側(cè)斷路器的開關(guān)動(dòng)作保護(hù)策略的參數(shù)則可以測(cè)試儲(chǔ)能系統(tǒng)的保護(hù)策略；增減仿真平臺(tái)電池單元的數(shù)量即可模擬調(diào)整容量的大小。

實(shí)施例5

如圖1至圖3，本發(fā)明提出的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整系統(tǒng)，主要包括儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器、電平適配板、風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元；所述儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器的信號(hào)通過電平適配板接入風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元的i/o接口；所述電平適配板包括電阻分壓電路及光耦電路，用于匹配儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器和風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元之間的信號(hào)電平；風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元包括風(fēng)電場(chǎng)模擬單元、電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元和儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元，其中，

a）在實(shí)時(shí)仿真軟件中，根據(jù)被控風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和接入電網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)，分別搭建風(fēng)電場(chǎng)模擬單元、電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元、儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元的實(shí)時(shí)仿真模型，然后將所述的各模擬單元并聯(lián)接到公共的交流母線單元上；

b）儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器輸出的功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過電平適配板接入風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元的高速數(shù)字量輸入i/o接口，在實(shí)時(shí)仿真軟件中，將該高速數(shù)字量輸入i/o接口的信號(hào)配置為風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元的功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

c）風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元反饋給儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器的信號(hào)，通過風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元的高速模擬量輸出i/o接口，經(jīng)電平適配板電平轉(zhuǎn)換后接入儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器對(duì)應(yīng)的通道，作為儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器的控制參數(shù)輸入。

進(jìn)一步的，所述的風(fēng)電場(chǎng)模擬單元包括：多條并聯(lián)在同一交流母線單元上的串聯(lián)支路，其中支路條數(shù)由實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)決定，每條支路由風(fēng)電機(jī)組單元、并網(wǎng)變流系統(tǒng)單元和變壓器單元串聯(lián)組成。

進(jìn)一步的，所述的電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元包括：并聯(lián)在公共的交流母線單元上的三相負(fù)荷模擬單元和交流電網(wǎng)模擬單元，三相負(fù)荷單元用于模擬實(shí)際的用電負(fù)載，交流電網(wǎng)單元用于模擬接入的實(shí)際電網(wǎng)。

進(jìn)一步的，所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元包括：由若干個(gè)電池單元串并聯(lián)組成的電堆單元以及儲(chǔ)能逆變器單元，其中電池單元的數(shù)量由實(shí)際儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量決定，電堆單元和儲(chǔ)能逆變器單元串聯(lián)在一起接入公共的交流母線單元。

進(jìn)一步的，所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器包括：bms電池管理系統(tǒng)和儲(chǔ)能逆變器功能控制系統(tǒng)，其中bms電池管理系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能電堆中電池單元的狀態(tài)，保證電堆充放電的安全；儲(chǔ)能逆變器功能控制系統(tǒng)用于控制儲(chǔ)能逆變器的輸出功率，保證儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)的整體出力能夠起到波動(dòng)平抑、削峰填谷的作用。

進(jìn)一步的，所述的i/o接口，包括：高速模擬量輸出接口gtao，電平范圍為-10v~10v、高速模擬量輸入接口gtai，電平范圍為-10v~10v、高速數(shù)字量輸出接口gtdo，電平范圍為5v~24v、高速數(shù)字量輸入接口gtdi，電平范圍為0v~24v。

進(jìn)一步的，所述的風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元反饋給儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器的信號(hào)包括：風(fēng)電場(chǎng)單元輸出的有功功率/無功功率、電網(wǎng)單元的三相電壓/電流、儲(chǔ)能逆變器單元輸出的直流電壓/電流及三相交流電壓/電流、電堆單元的soc。

通過上述步驟，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器與風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元的閉環(huán)連接，進(jìn)而形成硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)。

基于該硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)，在實(shí)時(shí)仿真軟件的runtime模式下，在實(shí)時(shí)仿真軟件的runtime模式下，可以實(shí)時(shí)修改風(fēng)電場(chǎng)模擬單元、電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元、儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元的模型參數(shù)，模擬風(fēng)電場(chǎng)在不同風(fēng)力特征下的系統(tǒng)級(jí)的性能試驗(yàn)，完成對(duì)風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量優(yōu)化的硬件在環(huán)測(cè)試。

進(jìn)一步的，利用上述風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試調(diào)整風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器容量的方法，包括以下步驟：

1）在實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)中搭建風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元，結(jié)合電平適配板，連接實(shí)際的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器，形成硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)；

2）根據(jù)實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和接入電網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)在實(shí)時(shí)仿真軟件中進(jìn)行相應(yīng)配置，同時(shí)在儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量管理器模型中配置相應(yīng)的能量管理策略；

3）采用風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際的出力曲線作為風(fēng)電場(chǎng)模擬單元輸出功率的給定值，用以模擬實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)力特征；

4）初步配置儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量后，讓整個(gè)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)開始工作，風(fēng)電機(jī)組模擬發(fā)電送至帶有負(fù)荷的電網(wǎng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)根據(jù)并網(wǎng)功率的需求動(dòng)態(tài)切換整流或者逆變模式，對(duì)儲(chǔ)能電堆進(jìn)行充電或者放電操作，此時(shí)觀察并記錄相應(yīng)的風(fēng)電場(chǎng)+儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出功率曲線和儲(chǔ)能電堆的soc曲線；

5）由于過充、過放對(duì)儲(chǔ)能電池單元的損傷較大，因此在整個(gè)測(cè)試時(shí)間內(nèi)，若儲(chǔ)能電堆的soc基本上維持在30%~70%，則認(rèn)為達(dá)標(biāo)；若出現(xiàn)長時(shí)間低于30%的情況，則應(yīng)該適當(dāng)減小儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量；若出現(xiàn)長時(shí)間高于70%的情況，則應(yīng)該適當(dāng)增大儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量的優(yōu)化。

實(shí)施例6

如圖1至圖3，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整系統(tǒng)由儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器、電平適配板、風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元三部分組成。儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器的信號(hào)通過電平適配板接入風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元的i/o接口，電平適配板由電阻分壓電路及光耦電路組成，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器和風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元之間的信號(hào)電平的匹配。風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元包括風(fēng)電場(chǎng)模擬單元、電網(wǎng)與負(fù)荷模擬單元和儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元三部分。

風(fēng)電場(chǎng)模擬單元由多條并聯(lián)在同一交流母線上的串聯(lián)支路組成，支路條數(shù)根據(jù)實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和規(guī)模通過實(shí)時(shí)仿真軟件進(jìn)行修改，每條支路都由風(fēng)電機(jī)組單元、并網(wǎng)變流系統(tǒng)單元和變壓器單元三部分串聯(lián)組成。其中，并網(wǎng)變流系統(tǒng)單元的控制策略通過實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，不與儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器進(jìn)行信號(hào)交互。

儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元由若干個(gè)電池單元串并聯(lián)組成的電堆單元及儲(chǔ)能逆變器單元組成，其中電池單元的數(shù)量根據(jù)實(shí)際儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量通過實(shí)時(shí)仿真軟件進(jìn)行修改，電堆單元和儲(chǔ)能逆變器單元串聯(lián)在一起接入公共的交流母線單元。

儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器輸出的功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過電平適配板接入風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元的gtdi接口，在實(shí)時(shí)仿真軟件中，將該信號(hào)配置為儲(chǔ)能逆變器單元的功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元反饋將儲(chǔ)能逆變器單元輸出的直流電壓udc、直流電流idc、三相交流電壓uabc、三相交流電流iabc、電堆單元的soc信號(hào)輸出到gtao接口，經(jīng)電平適配板電平轉(zhuǎn)換后接入儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器對(duì)應(yīng)的通道。

通過上述步驟，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器與風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元的信號(hào)閉環(huán)連接，進(jìn)而形成風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，利用上述風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試調(diào)整風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器容量的方法，包括以下步驟：

1）在實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)中搭建風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)模擬單元，結(jié)合電平適配板，連接實(shí)際的儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器，形成硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)；

2）根據(jù)實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和接入電網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)在實(shí)時(shí)仿真軟件中進(jìn)行相應(yīng)配置，同時(shí)在儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量管理器模型中配置相應(yīng)的能量管理策略；

3）采用風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際的出力曲線作為風(fēng)電場(chǎng)模擬單元輸出功率的給定值，用以模擬實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)力特征；

4）初步配置儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量后，讓整個(gè)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)開始工作，風(fēng)電機(jī)組模擬發(fā)電送至帶有負(fù)荷的電網(wǎng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)根據(jù)并網(wǎng)功率的需求動(dòng)態(tài)切換整流或者逆變模式，對(duì)儲(chǔ)能電堆進(jìn)行充電或者放電操作，此時(shí)觀察并記錄相應(yīng)的風(fēng)電場(chǎng)+儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出功率曲線和儲(chǔ)能電堆的soc曲線；

5）由于過充、過放對(duì)儲(chǔ)能電池單元的損傷較大，因此在整個(gè)測(cè)試時(shí)間內(nèi)，若儲(chǔ)能電堆的soc基本上維持在30%~70%，則認(rèn)為達(dá)標(biāo)；若出現(xiàn)長時(shí)間低于30%的情況，則應(yīng)該適當(dāng)減小儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量；若出現(xiàn)長時(shí)間高于70%的情況，則應(yīng)該適當(dāng)增大儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量的優(yōu)化。

實(shí)施例7

如圖1至圖3，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試調(diào)整系統(tǒng)主要包括：風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真模型和實(shí)際的能量管理器；

首先，利用實(shí)時(shí)仿真軟件，搭建風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真模型，至少包括：風(fēng)電場(chǎng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電網(wǎng)與負(fù)荷的模型；

進(jìn)一步，利用實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)的io接口，連接儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)際的能量管理器，形成風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)保護(hù)策略硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)；

然后，基于上述測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試風(fēng)電場(chǎng)在不同運(yùn)行工況下，當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置是否能正確動(dòng)作，當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)正常工作時(shí)，繼電保護(hù)裝置是否能不動(dòng)作，從而驗(yàn)證能量管理器內(nèi)部的保護(hù)策略的有效性，并進(jìn)行優(yōu)化。

上述的風(fēng)電場(chǎng)仿真模型形成過程如下：

根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際的裝機(jī)容量，利用仿真軟件，搭建形成風(fēng)電場(chǎng)仿真模型，至少包括：風(fēng)電機(jī)組、并網(wǎng)變流系統(tǒng)、變壓器的模型，模型搭建完成后，按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，并結(jié)合實(shí)際產(chǎn)品特性曲線進(jìn)行校核，形成具有工程精度的風(fēng)電場(chǎng)仿真模型。

所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型形成過程如下：

根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu)，利用仿真軟件，搭建形成儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型，至少包括：電池單元、儲(chǔ)能逆變器、交流濾波器、變壓器、直流側(cè)/交流側(cè)/網(wǎng)側(cè)斷路器的模型，模型搭建完成后，同樣按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，并結(jié)合實(shí)際產(chǎn)品特性曲線進(jìn)行校核，形成具有工程精度的儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型。

所述的電網(wǎng)與負(fù)荷仿真模型形成過程如下：

根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際的運(yùn)行工況，利用仿真軟件，搭建形成電網(wǎng)與負(fù)荷仿真模型，包括：交流電網(wǎng)、三相負(fù)荷的模型，其中，交流電網(wǎng)模型還內(nèi)置模擬故障器，用以模擬電網(wǎng)的故障情況。

所述的能量管理器，主要包括控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)兩部分，其中，控制系統(tǒng)包括：bms電池管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能逆變器功能控制系統(tǒng)（pq/vf模式），保護(hù)系統(tǒng)包括：直流儲(chǔ)能電池單元保護(hù)、儲(chǔ)能逆變器保護(hù)、交流濾波器保護(hù)、交流變壓器保護(hù)。

所述的國家測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：風(fēng)電場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為gb/t19963-2011《風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》，儲(chǔ)能系統(tǒng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為q/gdw564-2010《儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》及gb/t50062--2008《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》。

所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)故障情況至少包括：電池單元過電壓或者低電壓、電池單元過流、電池電流/電壓變化率過快、逆變器交流/直流側(cè)過壓/欠壓、電網(wǎng)過頻/欠頻、電網(wǎng)發(fā)生故障導(dǎo)致孤島、諧波過負(fù)荷、并網(wǎng)點(diǎn)發(fā)生接地短路/相間短路。

進(jìn)一步的，利用上述風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理器保護(hù)策略的方法，包括以下步驟：

1)根據(jù)被控風(fēng)電場(chǎng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)和運(yùn)行工況，在所述實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)中，利用仿真軟件搭建風(fēng)電場(chǎng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電網(wǎng)與負(fù)荷的實(shí)時(shí)仿真模型，其中，風(fēng)電場(chǎng)模型包括若干個(gè)所述風(fēng)電機(jī)組、并網(wǎng)變流系統(tǒng)、變壓器的電氣仿真模型，儲(chǔ)能系統(tǒng)模型包括若干個(gè)電池單元、以及儲(chǔ)能逆變器、交流濾波器、變壓器、直流側(cè)/交流側(cè)/網(wǎng)側(cè)斷路器的模型電氣仿真模型，電網(wǎng)與負(fù)荷模型包括三相交流電網(wǎng)、三相負(fù)載的電氣仿真模型，搭建完成的風(fēng)電場(chǎng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電網(wǎng)與負(fù)荷的模型并接到同一交流母線上，形成風(fēng)電場(chǎng)-儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型；

2)在儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量管理器模型中配置相應(yīng)的控制策略和保護(hù)策略后，然后將上述仿真模型進(jìn)行實(shí)時(shí)代碼轉(zhuǎn)換，下載到實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)中進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真，觀察仿真波形，并結(jié)合相應(yīng)的國家測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品特性曲線進(jìn)行校核，保證仿真模型滿足工程精度；

3)利用實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)的io接口，連接儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)際的能量管理器，替代仿真模型中的能量管理器模塊，形成硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)；

4)整個(gè)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)開始運(yùn)行后，讓風(fēng)電場(chǎng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)工作在各自實(shí)際的工況下，觀察并記錄各個(gè)保護(hù)測(cè)試點(diǎn)斷路器的動(dòng)作情況以及儲(chǔ)能逆變器的工作狀態(tài)，然后通過實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)模擬上述各種故障情況，觀察并記錄各個(gè)保護(hù)測(cè)試點(diǎn)斷路器的動(dòng)作情況以及儲(chǔ)能逆變器的狀態(tài)切換情況，從而判斷此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的保護(hù)策略是否有效，并進(jìn)行逐步優(yōu)化。