[發明專利]一種電力系統全數字實時仿真系統物理接口裝置

有效

• 申請號: 200810227538.0
• 申請日: 2008-11-28
• 公開（公告）號: CN101446998A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 張星;李亞樓;田芳;王峰;鄭偉杰
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F3/05
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐國文

1.一種電力系統全數字實時仿真系統物理接口裝置，其特征在于，存在一服務器和物理接口裝置之間交換數據，用于運行仿真程序和物理接口驅動程序，所述物理接口裝置包括：

機箱(10)，用于安裝機箱內模塊；

底板(20)，用于提供電源總線、同步總線和PCI總線；

多塊電源板(30)，用于提供冗余、可靠的電源供電；

主控板(40)，用于控制整個機箱的所有功能板和液晶屏；

液晶屏(50)，用于運行監視和設備調試；

多塊功能板(60)，包括不同數目的模擬量輸入AI板、模擬量輸出AO板、數字量輸入DI板和數字量輸出DO板，用于實現模擬量輸入AI、模擬量輸出AO、數字量輸入DI和數字量輸出DO的信號轉換功能，并可根據使用需要靈活配置不同功能板的數量；和

校準設備(70)，包括高精度儀表和高精度信號源，用于物理接口裝置的自動校準。

2.如權利要求1所述的電力系統全數字實時仿真系統物理接口裝置，其特征在于所述服務器(80)是仿真系統中計算平臺的一部分。

3.如權利要求2所述的電力系統全數字實時仿真系統物理接口裝置，其特征在于所述電源板(30)和功能板(60)在設計過程中充分考慮了電路和布線，采用高精度AD/DA芯片和高速光電隔離手段從而提高轉換精度和運行可靠性，所述功能板(60)包括模擬量輸入AI板、模擬量輸出AO板、數字量輸入DI板和數字量輸出DO板，這四種功能板的接口完全相同，在所述主控板(40)和服務器(80)上使用Linux操作系統并修改其內核以保證系統的實時性，設計了所述主控板(40)和服務器(80)之間精確的運行時序，所述時序以同步信號為時基，從而確保主控板(40)和服務器(80)以固定仿真步長交換數據。

4.如權利要求3所述的電力系統全數字實時仿真系統物理接口裝置，其特征在于所述數字量輸入DI板具有包括電平跳變和脈沖觸發事件的捕捉功能，數字量輸入DI板為所述事件打上精確的時標并將該時標上傳至服務器(80)，用于仿真計算；

所述模擬量輸出AO板具有小間隔連續輸出波形的功能，所述模擬量輸出AO板采用雙緩沖架構進行連續波形輸出，輸出的波形數據長度不受所述模擬量輸出AO板緩沖區長度的限制。

5.如權利要求4所述的電力系統全數字實時仿真系統物理接口裝置，其特征在于，所述校準設備(70)，所述模擬量輸入AI板和模擬量輸出AO板進行自動校準，所述主控板(40)通過RS-232總線與高精度信號源或高精度儀表連接，高精度信號源與所述模擬量輸入AI板連接，高精度儀表與所述模擬量輸出AO板連接，所述主控板(40)設置高精度信號源的輸出電平并讀取所述模擬量輸入AI板的采樣結果，設置所述模擬量輸出AO板的輸出電平并讀取所述高精度儀表的采樣結果，并對結果進行擬合分析。

6.如權利要求1-5任一所述的電力系統全數字實時仿真系統物理接口裝置，其特征在于，當一個物理接口裝置能提供的通道數目不能滿足特定使用的需要時，可同時使用多個物理接口裝置并聯運行進行使用，并聯運行時，設置一個物理接口裝置為主站，產生同步信號，其它物理接口裝置為從站，接收同步信號，各個物理接口裝置都以主站物理接口裝置的同步信號為時基同步運行。