[發明專利]適用于穩定控制裝置接口的混合仿真系統及混合仿真方法

有效

• 申請號: 201510131938.1
• 申請日: 2015-03-25
• 公開（公告）號: CN104865842B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 胡云;郭琦;李偉;歐開健;蔡海青;梁旭;童陸園
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司電網技術研究中心
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 何傳鋒

本發明提供了一種適用于穩定控制裝置接口的混合仿真系統，該混合仿真系統包括：RTDS仿真機、高速并行計算機、電磁I/O模塊、機電I/O模塊、交直流穩定控制裝置；RTDS仿真機通過光纖與高速并行計算機連接；RTDS仿真機與交直流穩定控制裝置之間通過電磁I/O模塊連接，電磁I/O模塊的一端通過光纖與RTDS仿真機連接，另一端通過線纜與交直流穩定控制裝置連接；高速并行計算機與交直流穩定控制裝置之間通過機電I/O模塊連接，機電I/O模塊的一端通過光纖與高速并行計算機連接，另一端通過線纜與交直流穩定控制裝置連接。本發明的混合仿真系統，能夠實現對交直流大規模互聯電網穩定性問題的準確分析，提高對大電網仿真的精度。本發明同時提供了一種采用上述混合仿真系統的混合仿真方法。

技術領域

本發明涉及一種適用于穩定控制裝置接口的混合仿真系統、以及采用該混合仿真系統的混合仿真方法，屬于交直流大電網數字仿真技術領域。

背景技術

電力系統快速發展的新形勢給大電網仿真分析工具提出了挑戰，在準確分析交直流電網運行特性仿真上，傳統的電力系統分析工具越顯捉襟見肘。電力系統混合仿真系統結合先進的電磁、機電仿真技術優勢，可以在一次計算過程中既能全面模擬大規模互聯電網的機電暫態過程，又能準確模擬局部電網或元件快速響應特性的電磁暫態過程。

為研究交直流大電網存在的安全穩定問題，在現有的仿真技術中，需要在電磁暫態仿真系統中裝設穩定控制裝置構成一個穩定控制閉環系統，由于電磁暫態仿真的局限性，嚴重制約了所研究的電網規模，難以適應大電網在多種運行方式下的快速建模研究，同時影響電網穩定控制決策及時有效地施行。由于混合仿真的復雜性，當前尚未有關于穩定控制裝置在混合仿真系統中研究應用。

發明內容

針對現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種適用于穩定控制裝置接口的混合仿真系統，及采用該混合仿真系統的混合仿真方法。

為了實現上述目的，一方面，本發明提供了一種適用于穩定控制裝置接口的混合仿真系統，該混合仿真系統包括：RTDS仿真機、高速并行計算機、電磁I/O模塊、機電I/O模塊、交直流穩定控制裝置；

RTDS仿真機通過光纖與高速并行計算機連接；

RTDS仿真機與交直流穩定控制裝置之間通過電磁I/O模塊連接，電磁I/O模塊的一端通過光纖與RTDS仿真機連接，另一端通過線纜與交直流穩定控制裝置連接；

高速并行計算機與交直流穩定控制裝置之間通過機電I/O模塊連接，機電I/O模塊的一端通過光纖與高速并行計算機連接，另一端通過線纜與交直流穩定控制裝置連接。

本發明中，RTDS仿真機用于對直流輸電系統進行電磁暫態仿真，高速并行計算機用于對交流輸電系統進行機電暫態仿真。

本發明的混合仿真系統，能夠實現對交直流大規模互聯電網穩定性問題的準確分析，提高對大電網仿真的精度，通過快速建立交直流大系統模型，實現多種穩控系統運行方式下的策略研究，為電力系統調度部門提供及時的決策判斷，確保系統穩定問題的及早揭示與有效應對。

本發明的適用于穩定控制裝置接口的混合仿真系統為交直流大電網仿真研究電網穩定問題提供了一種先進的解決方案。

本發明還能夠為調度部門組織開展電網安全穩定問題的培訓提供幫助，使調度運行人員能夠認清穩定控制系統運行危險點，確保電力系統安全運行。

根據本發明另一具體實施方式，高速并行計算機設置有主機、FPGA模塊、高速通信模塊、時鐘同步模塊；FPGA模塊一端通過PCI-E總線與主機通信，另一端通過光纖與RTDS仿真機通信；高速通信模塊一端通過PCI-E總線與主機通信，另一端通過線纜與時鐘同步模塊通信。

根據本發明另一具體實施方式，電磁I/O模塊包括高速模擬量輸出GTAO板卡和高速數字量輸入GTDI板卡，GTAO板卡和GTDI板卡之間通過光纖進行級聯。