SGOOL团队研制的基于数字孪生twinCAT3软件+低代码控制器的半实物仿真系统应用于浙江大学必修课程《新能源电力系统设计与实践》！
SGOOL课题组研制的基于数字孪生twinCAT3软件+低代码控制器的半实物仿真系统应用于浙江大学必修课程《新能源电力系统设计与实践》！
近日，SGOOL团队研制的新能源半实物仿真系统应用于必修课程《新能源电力系统设计与实践》，课堂中师生基于该系统完成微电网黑启动控制实验。
该系统基于twinCAT3和低代码控制器实现半实物仿真，以本实验为例，学生能够在twinCAT3系统中搭建实际微电网的数字孪生体，快速熟悉仿真系统基本使用方法，并对微电网黑启动控制方案加深理解，实现微电网黑启动以及运行后的燃机功率分配控制。
半实物仿真系统包括twinCAT3软件，倍福工控机和低代码控制器三部分，硬件配置如图3所示。
twinCAT3允许用户事先在MATLAB中创建控制模型，然后将模块导入实现直接的硬件调试，其中TE1400可将Simulink模型转换为twinCAT3兼容的PLC项目，配置界面如图4。
之后通过局域网将PLC项目下载至倍福工控机中，并使用低代码控制器对工控机进行控制。
本实验中的微电网Simulink仿真模型如图3所示，该微电网场景由8台330kW燃机、2台500kW储能电源和1台可变负荷组成。
实验流程如下所述：
首先，通过低代码控制器配置燃机功率分配策略，进入低代码控制器网页端上传、解析、读取配置文件，如图6所示。
打开twinCAT3软件，上传新建项目至twinCAT3软件中，将转换的微电网数字孪生体导入twinCAT3软件，并将低代码控制器定义测点和TcCom项目输入输出对应起来，将仿真模型下载至工控机中后启动，即可通过低代码控制器进行仿真，使用twinCAT3中的Scope View观察到的黑启动阶段频率建立过程波形，如图7所示。
在低代码控制器前端界面，观察到实验中的测点数值变化和aoe运行情况，如图8所示。
SGOOL团队研制的新能源半实物仿真系统高度还原新能源的实际运行场景，仿真计算效率和准确度显著提高，操作界面简洁清晰，无需繁琐配置编程，适用于高校各类电学基础教学实验，后续还将推出该系统在实际仿真教学中的应用案例，大家敬请关注！
SGOOL团队
2022年7月25日
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