[實(shí)用新型]適用于仿真信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸交互的數(shù)模混合仿真接口系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420712622.2
• 申請(qǐng)日: 2014-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN204287792U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛超;安然然;趙艷軍;張遠(yuǎn);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(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G05B17/02
• 分類號(hào): G05B17/02
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種適用于仿真信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸交互的數(shù)模混合仿真接口系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)數(shù)模混合仿真領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著可再生能源發(fā)電、高壓直流輸電和電力電子器件等接入電力系統(tǒng)，電力系統(tǒng)正朝著越來(lái)越龐大和復(fù)雜的方向發(fā)展。作為電力系統(tǒng)新型設(shè)備研究、設(shè)備入網(wǎng)測(cè)試、故障在線、系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行研究的重要技術(shù)手段，電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真技術(shù)在很多方面具有不可替代的作用。目前，電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真技術(shù)主要包括物理仿真、數(shù)字仿真和數(shù)字物理混合仿真。

物理仿真考慮了非線性等復(fù)雜的不確定因素，因此能夠比較準(zhǔn)確地模擬電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，對(duì)于機(jī)理尚不清楚的現(xiàn)象以及新型電力設(shè)備的研究十分方便，但是其建模過(guò)程復(fù)雜，時(shí)間及資金消耗大，參數(shù)調(diào)整困難，移植性、兼容性和模型規(guī)模受到限制。

數(shù)字仿真采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)，結(jié)合了大型軟件和復(fù)雜硬件，其建模速度快，參數(shù)調(diào)整方便，能對(duì)大系統(tǒng)進(jìn)行仿真，但是對(duì)于新型的設(shè)備和控制策略的仿真不盡人意。

鑒于單純的數(shù)字仿真和物理仿真所存在的缺陷，國(guó)內(nèi)外的研究人員開始重視功率交換型數(shù)字物理混合仿真系統(tǒng)的研究。

如圖1所示，功率交換型數(shù)字物理混合仿真系統(tǒng)也叫“數(shù)模混合仿真系統(tǒng)”，包括物理仿真子系統(tǒng)、數(shù)字仿真子系統(tǒng)和數(shù)模混合仿真接口系統(tǒng)。數(shù)模混合仿真接口系統(tǒng)的作用是為物理仿真子系統(tǒng)和數(shù)字仿真系統(tǒng)形成統(tǒng)一協(xié)調(diào)的邊界條件，從而模擬一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)。然而，物理仿真子系統(tǒng)為連續(xù)運(yùn)行的能量系統(tǒng)，而數(shù)字仿真子系統(tǒng)為離散迭代的信號(hào)系統(tǒng)，這兩個(gè)系統(tǒng)無(wú)法直接相連，因此需要專門的數(shù)模混合仿真接口系統(tǒng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)能量系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)之間的交互。

理論上，信號(hào)交互的延時(shí)是數(shù)字物理混合仿真不穩(wěn)定的根本原因，延時(shí)時(shí)間越長(zhǎng)，混合仿真越容易出現(xiàn)振蕩和發(fā)散的情況。因此，如何減小甚至消除信號(hào)交互延時(shí)對(duì)數(shù)字物理混合仿真的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。另外，在數(shù)字物理混合仿真能夠穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，信號(hào)交互的精度也會(huì)影響到系統(tǒng)仿真的有效性和準(zhǔn)確性。如果電壓、電流的跟蹤精度過(guò)低，數(shù)字物理混合仿真的結(jié)果可能會(huì)與實(shí)際系統(tǒng)存在較大的差異，從而使混合仿真失去意義。因此，信號(hào)交互的精度也是需要關(guān)注的問(wèn)題。同時(shí)，為保證接口裝置具有較強(qiáng)靈活適應(yīng)性，避免物理仿真子系統(tǒng)和數(shù)字仿真子系統(tǒng)之間存在電磁干擾，兩個(gè)子系統(tǒng)應(yīng)物理隔離，分開放置，信號(hào)交互應(yīng)滿足遠(yuǎn)距離傳輸要求。本信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸交互系統(tǒng)在電纜長(zhǎng)度達(dá)150米的情況下，可實(shí)現(xiàn)信號(hào)準(zhǔn)確高效的傳輸。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種適用于仿真信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸交互的數(shù)模混合仿真接口系統(tǒng)。

解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：

一種適用于仿真信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸交互的數(shù)模混合仿真接口系統(tǒng)，其特征在于：所述的數(shù)模混合仿真接口系統(tǒng)包括用于連接物理仿真子系統(tǒng)的物理仿真接口、用于連接數(shù)字仿真子系統(tǒng)的數(shù)字仿真接口以及設(shè)置在物理仿真接口與數(shù)字仿真接口之間的信號(hào)傳輸交互系統(tǒng)；所述數(shù)字仿真接口設(shè)有數(shù)-模轉(zhuǎn)換模塊和模-數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述信號(hào)傳輸交互系統(tǒng)由物理側(cè)接口調(diào)理電路、電纜和數(shù)字側(cè)接口調(diào)理電路組成；

所述物理仿真接口將物理仿真子系統(tǒng)輸出的第一三相電壓模擬信號(hào)和第一三相電流模擬信號(hào)輸入物理側(cè)接口調(diào)理電路，物理側(cè)接口調(diào)理電路將該兩組模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)換成適于電纜傳輸?shù)哪M化電流小信號(hào)并通過(guò)所述電纜傳輸給數(shù)字側(cè)接口調(diào)理電路進(jìn)行還原，所述數(shù)字仿真接口將數(shù)字側(cè)接口調(diào)理電路還原的第二三相電壓模擬信號(hào)和第二三相電流模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出給數(shù)字仿真子系統(tǒng)；

所述數(shù)字仿真接口將數(shù)字仿真子系統(tǒng)輸出的三相電壓數(shù)字信號(hào)和三相電流數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成第三三相電壓模擬信號(hào)和第三三相電流模擬信號(hào)輸入數(shù)字側(cè)接口調(diào)理電路，數(shù)字側(cè)接口調(diào)理電路將該兩組模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)換成適于電纜傳輸?shù)哪M化電流小信號(hào)并通過(guò)所述電纜傳輸給物理側(cè)接口調(diào)理電路進(jìn)行還原，所述物理仿真接口將物理側(cè)接口調(diào)理電路還原的第四三相電壓模擬信號(hào)和第四三相電流模擬信號(hào)分別輸出給物理仿真子系統(tǒng)。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式：

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