[發(fā)明專利]一種電力系統(tǒng)交流電網(wǎng)實時仿真裝置及其仿真方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711493507.5
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN108063442A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設計）人: 郝正航;劉飛;陳卓
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F17/50
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

1.一種電力系統(tǒng)交流電網(wǎng)實時仿真裝置，其特征在于：包括上位機和兩個實時仿真器UREP，上位機通過以太網(wǎng)模塊連接到交換機，交換機通過網(wǎng)口連接到兩個實時仿真器UREP。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種電力系統(tǒng)交流電網(wǎng)實時仿真裝置的仿真方法，其特征在于：該方法為：在交流電網(wǎng)中，選取合適節(jié)點或節(jié)點集，將模型分割為兩個大小相等的子系統(tǒng)，將每個子系統(tǒng)對應一個實時仿真器UREP進行仿真，實時仿真器UREP之間通過網(wǎng)線以及交換機連接起來，構成一個仿真機群，然后利用測量元件測量分割端口兩側(cè)的信號，并且在分割端口處加裝信號接收裝置，接收來自對側(cè)端口傳遞的信號，將每個端口測量到的信號通過網(wǎng)線以及交換機傳遞給對側(cè)的信號接收裝置。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種電力系統(tǒng)交流電網(wǎng)實時仿真裝置仿真方法，其特征在于：具體步驟如下：

1)對集中電感和電容元件進行離散化處理，處理后的等值電路替代電感和電容元件，采用隱式梯形積分法，則電感元件差分化表達式為：

i k m ( t ) = I L ( t - Δ t ) + 1 R L [ u k ( t ) - u m ( t ) ] ]]>

其中:IL(t-Δt)＝ikm(t-Δt)

式中：ikm(t)為流過電感元件電流，IL(t-Δt)為上一步長電流值，[uk(t)-um(t)]為電感上的壓降，為電感差分化處理后的等效電阻，L為電感值大小,Δt為仿真步長,IL(t-Δt)＝ikm(t-Δt)為流過電感元件上一步長電流值；

電容元件差分化表達式為：

i k m ( t ) = I C ( t - Δ t ) + 1 R C [ u k ( t ) - u m ( t ) ] ]]>

其中，

式中：ikm(t)為流過電容元件的電流，IC(t-Δt)為上一步長電流值，[uk(t)-um(t)]為電容上的壓降，為電容元件差分化后的等效電阻，C為電容值大小,Δt為仿真步長,ikm(t-Δt)為流過電容元件上一步長電流值，[uk(t-Δt)-um(t-Δt)]為電容元件上一步長的壓降；

2)在網(wǎng)絡中選取合適的節(jié)點或節(jié)點集，將大電網(wǎng)分割為大小相等的兩個子系統(tǒng)，分別稱為子系統(tǒng)1和子系統(tǒng)2；

3)采用測量元件測量子系統(tǒng)1分割接口處的電壓信號以及子系統(tǒng)2分割接口處的電流信號，并且采用替代定理，在測量元件后接上受控源，用受控電流源替代子系統(tǒng)2，受控電壓源替代子系統(tǒng)1；

4)將子系統(tǒng)1中測量的電壓信號通過網(wǎng)線以及交換機傳輸給子系統(tǒng)2的受控電壓源的信號接收端，子系統(tǒng)2中測量的電流信號通過網(wǎng)線以及交換機傳輸給子系統(tǒng)1受控電流源的信號接收端。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種電力系統(tǒng)交流電網(wǎng)實時仿真裝置的仿真方法，其特征在于：信號在網(wǎng)線以及交換機之間傳輸會有一定的延時，補償延時t產(chǎn)生的誤差，在子系統(tǒng)的受控電流源控制信號中加入相位超前環(huán)節(jié)，并且根據(jù)需要補償?shù)难訒r來設置超前環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，保證其在基波頻率ω的幅值增益為1，相位超前ωt/π。