斜坡式重力储能系统机械与电气联合仿真的多软件协同建模方法

作     者：刘大猛 牟雪鹏 石博豪 陈巨龙 王斌 罗晨 钟承君 陈思哲 

作者机构：贵州电网有限责任公司电网规划研究中心 广东工业大学自动化学院 

出 版 物：《储能科学与技术》 (Energy Storage Science and Technology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：南方电网有限责任公司重点科技项目(GZKJXM20220033) 

主　　题：斜坡式重力储能 机电联合仿真建模 多软件协同仿真建模 

摘      要：重力储能具有安全性高、成本低、寿命长、存储能量无衰减、建设周期短及环境友好等优势。其中，斜坡式重力储能可以利用山体自然落差降低建设成本，并减少占用平地资源，是长时大容量储能领域的重要前瞻性技术之一。然而，斜坡式重力储能系统具有机械与电气动态高度耦合的特点，现有仿真模型难以完整描述其动态特性。针对该问题，本文提出了一种斜坡式重力储能系统机械与电气联合仿真的多软件协同建模方法。首先，采用三维机械设计软件Solidworks建立包括斜坡、轨道、载重小车和质量块的机械系统框架模型；然后，将Solidworks中建立的模型导入多体动力学仿真软件Adams，并建立载重小车与链传动机构的联系，获得机械系统完整模型；最后，将Adams中的机械模型导入Simulink，并建立与电气模型的联系，从而获得机电联合仿真模型。将所提出的多软件协同仿真模型与Simulink独立仿真模型，在电网正常和异常工况下分别进行仿真对比，结果表明多软件协同仿真模型能够更加全面地描述斜坡式重力储能系统的动态特性。因此，多软件协同仿真模型能够更好地支撑对斜坡式重力储能的功率特性分析、安全性评估和机械参数优化设计等工作。