[發(fā)明專利]一種可控串聯(lián)補(bǔ)償器的數(shù)模混合仿真系統(tǒng)及其仿真方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410712233.4
• 申請(qǐng)日: 2014-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104485042A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張艷杰;劉汝水;袁蒙;鄭壯壯;夏冰;李濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院;國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院;中電普瑞科技有限公司
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

1.一種可控串聯(lián)補(bǔ)償器的數(shù)模混合仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)用于技術(shù)技能培訓(xùn)，包括低壓物理模型、低壓物理模型控制系統(tǒng)和數(shù)字仿真機(jī)；低壓物理模型獨(dú)立運(yùn)行時(shí)由低壓物理模型控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，在進(jìn)行數(shù)模混合仿真時(shí)由數(shù)字仿真機(jī)進(jìn)行控制；所述低壓物理模型控制系統(tǒng)能夠控制數(shù)字仿真機(jī)中的TCSC數(shù)字仿真模型主電路。

2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)模混合仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓物理模型包括TCSC低壓物理模型、高壓輸電線路模型、感性負(fù)載物理模型、容性負(fù)載物理模型和通信系統(tǒng)；高壓輸電線路模型包括結(jié)構(gòu)相同的線路I和線路II；所述線路I和線路II均接入380V電壓等級(jí)系統(tǒng)中；所述TCSC低壓物理模型位于線路I和線路II之間；所述感性負(fù)載物理模型和容性負(fù)載物理模型接入380V電壓等級(jí)系統(tǒng)中。

3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)模混合仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述TCSC低壓物理模型為可控串聯(lián)補(bǔ)償器，包括晶閘管閥、電感和電容器，所述晶閘管閥和電感串聯(lián)后與電容器并聯(lián)；所述線路I和線路II均包括兩個(gè)電容器和電感；其中一個(gè)電容器的一端接地，另一端與電感的一端連接；電感的另一端與另一個(gè)電容器的一端連接；另一個(gè)電容器的另一端接地。

4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)模混合仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓物理模型控制系統(tǒng)包括控制平臺(tái)、TCSC物理控制器、電壓互感器、電流互感器、光纖轉(zhuǎn)接板和仿真機(jī)；所述控制平臺(tái)通過(guò)光纖轉(zhuǎn)接板分別控制TCSC低壓物理模型、感性負(fù)載物理模型和容性負(fù)載物理模型；所述TCSC物理控制器設(shè)置在控制平臺(tái)與光纖轉(zhuǎn)接板之間；所述電壓互感器連接在380V電壓等級(jí)系統(tǒng)中；所述電流互感器與TCSC低壓物理模型連接；所述TCSC低壓物理模型、感性負(fù)載物理模型和容性負(fù)載物理模型分別通過(guò)光電轉(zhuǎn)換板與仿真機(jī)連接；

所述低壓物理模型控制系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)低壓物理模型的數(shù)據(jù)采集、控制保護(hù)和人機(jī)交互，包括：1)具備采集控制保護(hù)和人機(jī)界面顯示所需的模擬量和開(kāi)關(guān)量功能，2)完成TCSC低壓物理模型投切操作，3)完成TCSC低壓物理模型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能，4)當(dāng)發(fā)生低壓物理模型控制系統(tǒng)異常狀態(tài)時(shí)，保證TCSC低壓物理模型不發(fā)生誤動(dòng)作。

5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)模混合仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述控制平臺(tái)和TCSC控制器由獨(dú)立電源供電；所述電壓互感器用于采集系統(tǒng)電壓；所述電流互感器用于采集TCSC低壓物理模型輸出電流量，并將電流量數(shù)據(jù)傳送給控制平臺(tái)，以便參數(shù)顯示和實(shí)現(xiàn)可控串聯(lián)補(bǔ)償器TCSC的保護(hù)功能；所述光纖轉(zhuǎn)接板用于接收遠(yuǎn)方旋鈕仿真工作模式電信號(hào)和根據(jù)仿真工作模式信號(hào)選通光纖通路；控制平臺(tái)根據(jù)指令，將繼電器信號(hào)發(fā)給TCSC低壓物理模型的接觸器節(jié)點(diǎn)，控制TCSC低壓物理模型投入或退出運(yùn)行。

6.如權(quán)利要求4所述的數(shù)模混合仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述TCSC物理控制器和光纖轉(zhuǎn)接板之間、光纖轉(zhuǎn)接板與TCSC低壓物理模型之間均采用光纖通信；光纖轉(zhuǎn)接板與容性負(fù)載物理模型的接觸器之間采用光纖通信；光纖轉(zhuǎn)接板與感性負(fù)載物理模型的接觸器之間采用電纜通信。

7.如權(quán)利要求1所述的數(shù)模混合仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字仿真機(jī)包括工控機(jī)、數(shù)字仿真模塊以及TCSC數(shù)字仿真模型，TCSC低壓物理模型通過(guò)光纖轉(zhuǎn)接板與仿真平臺(tái)接口通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)模混合仿真功能。

8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的一種可控串聯(lián)補(bǔ)償器的數(shù)模混合仿真系統(tǒng)的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括下述仿真工作模式：

①低壓物理模型控制系統(tǒng)控制低壓物理模型仿真工作模式；

②數(shù)字仿真機(jī)控制低壓物理模型仿真工作模式；

③低壓物理控制系統(tǒng)控制數(shù)字仿真模型主電路仿真工作模式。

9.如權(quán)利要求8所述的仿真方法，其特征在于，所述仿真工作模式①中，低壓物理模型控制系統(tǒng)中的TCSC物理控制器控制低壓物理模型的TCSC低壓物理模型、容性負(fù)載物理模型和感性負(fù)載物理模型；

所述TCSC低壓物理模型、容性負(fù)載物理模型和感性負(fù)載物理模型具備本地或遠(yuǎn)方投切功能；投入容性或感性負(fù)載物理模型后，改變380V電壓等級(jí)系統(tǒng)等值阻抗參數(shù)，380V母線電壓上升或下降，在投入TCSC低壓物理模型后，改善380V電壓等級(jí)系統(tǒng)的無(wú)功分布，380V母線電壓下降或上升，將380V母線電壓維持在控制目標(biāo)范圍內(nèi)；

所述仿真工作模式①為模擬仿真，用TCSC物理控制器來(lái)控制TCSC低壓物理模型輸出無(wú)功；

所述仿真工作模式②和③為數(shù)模混合仿真中，用數(shù)字仿真機(jī)控制TCSC低壓物理模型的和TCSC物理控制器控制數(shù)字仿真機(jī)中的TCSC數(shù)字仿真模型主電路。