微电网半实物仿真平台的设计和实现

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1、第47卷第2期电力电子技术Vo1．47，No．22013年2月PowerElectronicsFebruary2013微电网半实物仿真平台的设计和实现周冰，白建成，蔡蓉，童亦斌(1．北京交通大学，电气工程学院，北京100044；2．ABB中国研究中心，北京100015)摘要：提出基于dSPACE和实时数字仿真器(RTDS)的微电网半实物仿真平台，它由Maflab／Simulink和dSPACE模拟仿真器、并网变流器、数字功放、RTDS组成。实现了变流器向电网注入功率并稳定并网点电压的测试，试验证明了半实物仿真平台的

2、正确性和可靠性。并且在负载突增的情况下仍能快速稳定并网点电压，消除了并网点电压的波动。该平台的建立有利于对微电网和变流器的建模和仿真，为研究微电网稳定性分析、功率调节和控制提供实时的仿真基础。关键词：微电网；数字仿真器：半实物中图分类号：V242．3+1文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)02—0038—03DesignandImplementationofHarware·in-the-loopPlatformforMicrogridZHOUBing，BAIJian—cheng，CAIRong~，

3、TONGYi—bin(1．BeringJiaotongUniversity，Beijing100044，China)Abstract：Thispaperproposesaharware—in·the-loopsimulationplatformformicrogridbasedondSPACEandreal—timedigitalsimu1at0r(RTDs)．TheplatformiscomposedofasimulatorincludingdSPACEandMatlab／Simulink，aninverter，

4、digitalpoweramplifier，andaRTDS．Itrealizesthepowerfrominvertertopowergrid，andsteadyofthevoltageatthePCC．Theexperimentshowsthecorrectnessandreliabilityofthehardware—in-the—loopsimulationplatform．Anditisstillabletostabilizethevoltagequicklywhentheloadincreasessud

5、denly，eliminatingvoltagefluctuationsatthePCC．Foundationoftheplatformisofbenefittothemodelingandsimulationformicrogridandinverter，andprovidestheharware-in—the-loopsimulationbasisforresearchofmicrogridstability，powerregulationandcontro1．Keywords：mierugrid；digita

6、lsimulator；harware—in—the—loop1引言2半实物仿真平台的设计微电网系统的试验平台耗资巨大。而且接入图1示出半实物仿真平台设计框图。在RTDS实际电网后难以进行一些相关试验来检验控制系中参考IEEE提供的配电网模型建立微电网系统统与电网之间的相互影响．因此微电网系统仿真仿真模型。通过数字功放对RTDS输出电压电流显得十分必要。目前讨论的多数都是纯软件的仿信号进行不失真的功率放大，实现RTDS中模拟真方法。并未考虑与外部真实世界之间的联系，有电网电压的实时输出：在Matlab中建立分布式发时

7、由于实际模型的复杂性，建立的模型也不够准电系统的仿真模型，模拟分布式发电源的工作特确，故需将实际系统对象原型放置在仿真系统中性，通过与dSPACE的无缝连接。将生成的C代码进行研究。这样的仿真称为“硬件在回路”．又称半下载到dSPACE并生成SVPWM波来控制并网变实物仿真，这样的半实物仿真针对实际过程，又是流器：变流器将三相电流注入数字功放构成的模实时进行，故还可称为实时仿真[1]。应用实时仿真拟电网：变流器采集模拟电网的电压电流信号作方式，仿真条件更接近于实际情况，在试验室中既为变流器的控制参数．RTDS采集变

8、流器的电流信可对控制策略的性能进行检验和调试，大大缩短号实现功率注入电网、变流器与数字功放之间的了控制系统的研究周期．节省科研经费。又可以实功率交换，实现了分布式发电并入微电网系统【z-。时修正控制参数、控制策略，为实际工程设计提供“a，“cb．,ib，ic．!§．实践依据，因此具有广阔的应用前景。1A／Di定稿日期：2012—07—02作者简介：周冰(19