[發明專利]一種數字仿真中模擬信號通訊延時的方法

有效

• 申請號: 201410704493.7
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104391450B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 肖建民;張翔;程璐璐;李敏;焦鑫艷;黃志嶺
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02;G06F9/455
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電力系統數字仿真技術領域，具體涉及一種數字仿真中模擬信號通訊延時的方法。

背景技術

為了應對電力系統發生故障的故障分析，以及滿足定值整定、理論研究等研究需要，很多大型輸電工程，尤其是直流輸電工程，都會使用數字仿真軟件，對整個工程(包括電力系統網絡、電力元件、控制保護系統等)進行數學建模，搭建數字仿真模型。輸電工程系統龐大，建模的準確程度，決定了數字仿真模型能否反應輸電工程的真實響應，能否滿足輸電工程實際需要。輸電工程的控制保護系統復雜，裝置種類和數量較多，裝置與裝置間信號交換也比較多。信號在裝置中交換包括發送信號、信號中轉、信號傳輸、接收信號等環節，這些環節均會給接收的信號相對發送信號帶來一定的延時。數字仿真模型只有如實模擬傳輸延時，才能保證仿真結果與輸電工程系統的真實響應一致，才能滿足輸電工程實際需要。下面以直流輸電工程為例，簡單的說明直流輸電工程控制系統的信號傳輸延時分布。

直流輸電系統運行時，控制保護系統的信號通訊包括站內通訊和站間通訊。站內通訊包括主機間通訊、系統間通訊及極間通訊等；站間通訊為相距較遠的兩個換流站之間的通訊，依賴于遠程通訊系統。

主機間通訊、系統間通訊一般通過點對點的光纖或者交換機組網的方式進行，距離較近，信號傳輸延時較小；極間通訊需借助通訊轉換裝置完成，信號經過通訊轉換裝置轉換為光信號，通過光纖的傳遞，再經由通訊轉換裝置轉換接收，轉換為接收信號。信號的經通訊轉換裝置的兩次轉換帶來的延時需要考慮。

站間通訊與站內的極間通訊類似，但由于換流站地理距離遙遠，信號需借助于遠程通訊系統。遠程通訊系統包括站內通訊設備(遠程通訊控制器、信號轉換器等)、主鏈路(電力線載波通訊、光纖通訊等)等環節。遠程通訊系統引入的信號傳輸延時取決于主鏈路環節，取決于通訊電纜的長度。通訊電纜一般沿著直流輸電線路鋪設，而直流輸電工程兩站一般相距遙遠。從湖北荊州的江陵換流站到廣東惠州的鵝城換流站的三-廣直流工程，輸電線路全長940km；從葛洲壩換流站到上海南橋換流站的葛-南直流工程，輸電線路全長約1045km；主鏈路環節引入的信號通訊延時有3ms左右。

由上面可以看出，無論是傳輸距離近的站內通訊，還是傳輸距離遙遠的站間通訊，信號傳輸延時均是存在的，而且延時的數量級對于控制保護系統是不能忽略的。為了保證建模的準確性，確保仿真結果與實際系統相符，需要一種模擬信號通訊延時的方法，本案由此產生。

發明內容

本發明的目的在于針對實際工程系統存在的信號傳輸延時，提供一種數字仿真中模擬信號通訊延時的方法，模擬實際系統的信號通訊延時，提高模型的準確性。

為了達成上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種數字仿真中模擬信號通訊延時的方法，其特征在于，建立通訊延時控制模塊，通訊狀態和延時時間為可設置的參數；通過改變通訊狀態參數，模擬通訊正常和通訊中斷信號通訊延時情況；依據實際系統的各部分的不同傳輸延時時間，配置傳輸延時時間參數；所傳輸的信號數據類型是整型或者浮點型；延時時間相同的信號，浮點型的和整型的信號的通訊延時同時模擬或者分組模擬；多個同一數據類型的信號的通訊延時同時模擬或者分組模擬。

上述方案中，通訊正常時，輸出信號相對輸入信號延時已設置的傳輸延時時間輸出；通訊中斷時，輸出信號保持上一時刻輸出信號不變，直至通訊恢復正常。

采用上述方案后，本發明的有益效果為：

本發明提供的數值仿真中模擬信號通訊延時的方法通過自定義通訊延時模塊，根據實際整定通訊延時時間，實現模擬現實信號通訊延時。本發明能很好的切合實際，提高模型的準確性，滿足科學研究需求，同時極大的方便模型搭建工作。

附圖說明

圖1為本發明實施例的自定義模塊封裝示意圖。TCOM_OK為通訊狀態信號輸入，TCOM_OK＝HIGH,通訊正常；TCOM_OK＝LOW,通訊中斷；T_DELAY為信號傳輸延時設置輸入；DATA_TP為信號數據類型設置輸入；DIMEN為數據維數設置輸入；INP_SIG為輸入信號；OUTP_SIG為輸出信號。

圖2為通訊正常時，浮點型信號傳輸示意圖；其中，TCOM_OK＝HIGH，DATA_TP設置為浮點型，DIMEN＝1，T_DELAY＝20ms，INP_SIG＝INPUT_A，OUTP_SIG＝OUTPUT_A。