在智能電網(wǎng)的研究項(xiàng)目中，實(shí)時(shí)地調(diào)配各種不同來源的電力供應(yīng)，滿足當(dāng)前微網(wǎng)的耗能需求是關(guān)鍵的研究課題之一。而作為研究的一種重要手段，就是在實(shí)驗(yàn)室里搭建一整套完整的模擬系統(tǒng)，包括風(fēng)能、太陽能、儲(chǔ)能電池、電動(dòng)汽車（充電樁）、功率馬達(dá)設(shè)備、常規(guī)負(fù)載（如家電產(chǎn)品）等各種模擬器甚至真實(shí)設(shè)施，通過受控的電網(wǎng)模擬器全部連接在一起，研究各種供電來源與用電負(fù)載在各種情形下的表現(xiàn)。
　　對(duì)于這樣一整套測(cè)試平臺(tái)，電網(wǎng)模擬器作為所有其他設(shè)備的核心聯(lián)結(jié)設(shè)備，通過調(diào)整其輸出可以輕松模擬真實(shí)電網(wǎng)上各種偶發(fā)或者具有危害性的事件，觀察、評(píng)判掛載的各種設(shè)備的應(yīng)對(duì)行為以便進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。這就要求電網(wǎng)模擬器具有強(qiáng)大的電壓、頻率調(diào)節(jié)控制能力，良好地支持能量的雙向流動(dòng)，靈活實(shí)時(shí)地接受外部指令控制等能力。特別是隨著研究的深入，對(duì)于控制模擬電網(wǎng)輸出的實(shí)時(shí)性要求越來越高，波形變化日趨復(fù)雜，要求實(shí)現(xiàn)所謂硬件在環(huán)(Hardware-in-the-loop)的模擬，這對(duì)于作為普通交流源的電網(wǎng)模擬器產(chǎn)品的控制能力的要求也越來越嚴(yán)苛。
　　常規(guī)的控制方式是面板操作或者通過GPIB/RS232/USB/Ethernet等通信接口發(fā)送SCPI指令遠(yuǎn)程程控，但是這兩種方式都難以滿足當(dāng)前這種對(duì)于實(shí)時(shí)輸出復(fù)雜波形的要求。實(shí)時(shí)性比較好的控制方式是利用外部的模擬量信號(hào)來直接控制電網(wǎng)模擬器的輸出，此時(shí)電網(wǎng)模擬器的工作狀態(tài)就相當(dāng)于一臺(tái)線性放大器，直接將外部的模擬量信號(hào)等比例放大，并提供相應(yīng)的輸出功率支持。
　　至于外部控制信號(hào)的來源，尤其是其會(huì)需要提供各種復(fù)雜狀況的模擬能力，目前也已經(jīng)有成熟的商業(yè)化工具，即實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)(Real Time Digital Simulation, RTDS)。RTDS是一種功能強(qiáng)大的工具，由硬件和軟件組合而成。其內(nèi)建有廣泛的電力系統(tǒng)元件模塊數(shù)據(jù)庫，用戶可以在圖形化軟件界面中利用現(xiàn)有的元件模塊組建起電力系統(tǒng)的回路，設(shè)定相應(yīng)的研究序列。RTDS能夠連續(xù)地產(chǎn)生輸出來真實(shí)地代表實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的情況，模擬許多惡劣的但很現(xiàn)實(shí)的情況，提供大量的數(shù)字量和模擬量的輸入輸出接口，可以直接連到外部設(shè)備設(shè)備上去。
　　我們使用AMETEK California Instrument（加州儀器，以下簡(jiǎn)稱CI）旗下的RS系列高功率交流源來作為配套R(shí)TDS的電網(wǎng)模擬器，該款產(chǎn)品可提供90KVA至1MVA的功率輸出，支持100%標(biāo)稱功率的能量雙向流動(dòng)，穩(wěn)定輸出主頻范圍為16Hz至820Hz，同樣還支持直流輸出。目前其提供的外部模擬量控制接口支持0至7Vac輸入電壓對(duì)應(yīng)0至滿量程輸出電壓，并且支持三相分別獨(dú)立受控于各自的模擬量輸入。
　　我們以此RS交流電源配套加拿大某品牌實(shí)時(shí)控制器來驗(yàn)證系統(tǒng)性能。
　　系統(tǒng)測(cè)試配置方案如下。

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作者：阿美特克黃正峰 來源：太陽能發(fā)電網(wǎng) 責(zé)任編輯：gaoting

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