[發明專利]一種數?；旌戏抡鏈y試平臺

有效

• 申請號: 201811329852.X
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109375526B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 孫玉樹;張國偉;李寧寧;曹志煌;潘靜;徐斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所;國網安徽省電力有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

一種數模混合仿真測試平臺，包括數字子系統、物理子系統和數模混合仿真接口。所述的數字子系統基于eMEGAsim實時仿真器搭建。物理子系統為實際動模裝置。數?；旌戏抡娼涌跒樗南笙捱\行的線性功率放大器接口和傳感測量器接口。數字子系統的實時仿真器連接數?；旌戏抡娼涌诘墓β史糯笃鹘涌诘妮斎攵?，功率放大器接口的輸出端與物理子系統的實際動模裝置的輸入端相連；數模混合仿真接口的傳感測量器接口與數字子系統的實時仿真器連接；所述的數?；旌戏抡鏈y試平臺通過數模混合仿真接口算法，實現數字子系統和物理子系統的匹配，進行實際動模裝置的仿真測試。

技術領域

本發明涉及一種數模混合仿真測試平臺。

背景技術

隨著全球能源和環境問題的日益突出，光伏、風電等可再生能源得到了快速發展，由于可再生能源出力的隨機性和波動性，對電網的穩定運行帶來了較大的影響。為此，儲能系統的使用可以有效緩解可再生能源并網對電網的沖擊，從而為儲能的規模化發展提供了良好的契機。

可再生能源和儲能的蓬勃發展，促進了相關設備的產生、升級和改造。光伏逆變器、風機整流器、儲能變流器等一大批電力電子設備的市場化，也推動了可再生能源和儲能的示范化應用。但目前，這些設備的測試主要依靠固定電網或電網模擬器進行供電，對真實電網的運行情況表征的不夠精確。

中國專利201310283532.6公開了一種功率級數?；旌戏抡嫦到y，該系統包括：硬件電路：用于實現數字側與物理側功率變換以及物理側反饋信號采集輸入；數字模型：用于實現歷史電流計算、延時補償、數字側電流輸出、物理側電壓采集輸入以及解耦線路模型；硬件電路與數字模型之間進行功率交換，硬件電路將數字仿真器與物理側待仿真裝置進行連接，數字模型完成計算將計算參數輸出給硬件電路，同時硬件電路將電氣參數反饋給數字模型作為輸入，實現數字側和物理側的功率級數模混合仿真。但該發明所介紹的仿真系統主要適用于大規模交直流混合輸電系統。

發明內容

為克服現有技術的缺點，本發明提出一種數模混合仿真測試平臺。該測試平臺主要包括數字子系統、物理子系統和數模混合仿真接口。本發明通過數混合真接口算法實現數字子系統和物理子系統的匹配，進行實際動模裝置，如儲能變流器、逆控一體機、光儲一體機等設備的仿真測試。

本發明通過以下技術方案實現：

所述的數字子系統基于eMEGAsim實時仿真器搭建，物理子系統為實際動模裝置，數模混合仿真接口包括四象限運行的線性功率放大器接口和高精度傳感測量器接口。數字子系統的實時仿真器連接數?；旌戏抡娼涌诘墓β史糯笃鹘涌诘妮斎攵?，功率放大器接口的輸出端與物理子系統的實際動模裝置的輸入端相連；數模混合仿真接口的傳感測量器接口與數字子系統的實時仿真器連接。

本發明采用數字仿真來模擬電網等系統，并在實時仿真器中進行數字計算，實時仿真器的輸入和輸出均為數字信號，屬于弱電系統。本發明采用由加拿大魁北克水電研究院開發的實時仿真器eMEGAsim構建數字子系統，實時仿真器包括上位機、下位機、交換機、工業網線和1394電纜：上位機為WINDOWS操作系統，嵌入MATLAB等軟件；下位機為QNX操作系統，其網卡為工業級網卡；PC之間采用IEEE 1394(火線)以“菊花鏈”的形式進行連接，帶寬達到400Mb/s及以上；上下位機之間采用工業以太網連接。再者，采用分布式并行處理思路，基于Intel CoreTM 2Quad多核處理器和FPGA技術，實現大型電網的多速率實時仿真，能在微秒級的小步長實時運行，從而精確模擬目前電力系統中的各種電磁暫態過程。因此，eMEGAsim仿真器適用于大規模復雜電力網絡實時仿真，對于含有大量電力電子器件的新能源和新裝置具有較強的適用性，如風電機組、光伏發電、儲能、FACTS裝置和交直流電網等。

本發明的物理子系統采用實際動模裝置模擬，在數?；旌戏抡娼涌谏辖粨Q的是真實的電功率，屬于強電系統。需要測試的新裝置或現有模型難以采用數學模型準確表達的設備均可作為物理子系統，比如，儲能變流器、逆控一體機、光儲一體機等一次電力設備，以及智能測控保護裝置、反孤島保護裝置等二次電力設備。