[實用新型]適用于仿真信號遠距離傳輸交互的數模混合仿真接口系統

有效

• 申請號: 201420712622.2
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN204287792U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 盛超;安然然;趙艷軍;張遠;陳迅;曾杰;毛承雄;蔡玲瓏;張健;孫聞;王奕;胡玉嵐;王玲;付聰;張躍;王鈐;唐景星;張俊峰
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本實用新型涉及一種適用于仿真信號遠距離傳輸交互的數模混合仿真接口系統，屬于電力系統數模混合仿真領域。

背景技術

隨著可再生能源發電、高壓直流輸電和電力電子器件等接入電力系統，電力系統正朝著越來越龐大和復雜的方向發展。作為電力系統新型設備研究、設備入網測試、故障在線、系統安全穩定運行研究的重要技術手段，電力系統實時仿真技術在很多方面具有不可替代的作用。目前，電力系統實時仿真技術主要包括物理仿真、數字仿真和數字物理混合仿真。

物理仿真考慮了非線性等復雜的不確定因素，因此能夠比較準確地模擬電力系統的動態過程，對于機理尚不清楚的現象以及新型電力設備的研究十分方便，但是其建模過程復雜，時間及資金消耗大，參數調整困難，移植性、兼容性和模型規模受到限制。

數字仿真采用現代計算機技術、控制技術，結合了大型軟件和復雜硬件，其建模速度快，參數調整方便，能對大系統進行仿真，但是對于新型的設備和控制策略的仿真不盡人意。

鑒于單純的數字仿真和物理仿真所存在的缺陷，國內外的研究人員開始重視功率交換型數字物理混合仿真系統的研究。

如圖1所示，功率交換型數字物理混合仿真系統也叫“數模混合仿真系統”，包括物理仿真子系統、數字仿真子系統和數模混合仿真接口系統。數模混合仿真接口系統的作用是為物理仿真子系統和數字仿真系統形成統一協調的邊界條件，從而模擬一個真實系統。然而，物理仿真子系統為連續運行的能量系統，而數字仿真子系統為離散迭代的信號系統，這兩個系統無法直接相連，因此需要專門的數模混合仿真接口系統進行連接，實現能量系統和信號系統之間的交互。

理論上，信號交互的延時是數字物理混合仿真不穩定的根本原因，延時時間越長，混合仿真越容易出現振蕩和發散的情況。因此，如何減小甚至消除信號交互延時對數字物理混合仿真的穩定運行至關重要。另外，在數字物理混合仿真能夠穩定運行的前提下，信號交互的精度也會影響到系統仿真的有效性和準確性。如果電壓、電流的跟蹤精度過低，數字物理混合仿真的結果可能會與實際系統存在較大的差異，從而使混合仿真失去意義。因此，信號交互的精度也是需要關注的問題。同時，為保證接口裝置具有較強靈活適應性，避免物理仿真子系統和數字仿真子系統之間存在電磁干擾，兩個子系統應物理隔離，分開放置，信號交互應滿足遠距離傳輸要求。本信號遠距離傳輸交互系統在電纜長度達150米的情況下，可實現信號準確高效的傳輸。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種適用于仿真信號遠距離傳輸交互的數模混合仿真接口系統。

解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案如下：

一種適用于仿真信號遠距離傳輸交互的數模混合仿真接口系統，其特征在于：所述的數模混合仿真接口系統包括用于連接物理仿真子系統的物理仿真接口、用于連接數字仿真子系統的數字仿真接口以及設置在物理仿真接口與數字仿真接口之間的信號傳輸交互系統；所述數字仿真接口設有數-模轉換模塊和模-數轉換模塊，所述信號傳輸交互系統由物理側接口調理電路、電纜和數字側接口調理電路組成；

所述物理仿真接口將物理仿真子系統輸出的第一三相電壓模擬信號和第一三相電流模擬信號輸入物理側接口調理電路，物理側接口調理電路將該兩組模擬信號分別轉換成適于電纜傳輸的模擬化電流小信號并通過所述電纜傳輸給數字側接口調理電路進行還原，所述數字仿真接口將數字側接口調理電路還原的第二三相電壓模擬信號和第二三相電流模擬信號分別轉換成數字信號輸出給數字仿真子系統；

所述數字仿真接口將數字仿真子系統輸出的三相電壓數字信號和三相電流數字信號轉換成第三三相電壓模擬信號和第三三相電流模擬信號輸入數字側接口調理電路，數字側接口調理電路將該兩組模擬信號分別轉換成適于電纜傳輸的模擬化電流小信號并通過所述電纜傳輸給物理側接口調理電路進行還原，所述物理仿真接口將物理側接口調理電路還原的第四三相電壓模擬信號和第四三相電流模擬信號分別輸出給物理仿真子系統。

作為本實用新型的優選實施方式：

所述的物理仿真接口設有用于輸出所述第一三相電壓模擬信號的A相、B相、C相電壓信號輸出端子，用于輸出所述第一三相電流模擬信號的A相、B相、C相電流信號輸出端子，用于接收所述第四三相電壓模擬信號的A相、B相、C相電壓信號輸入端子，以及用于接收所述第四三相電流模擬信號的A相、B相、C相電流信號輸入端子；