[發明專利]一種基于OPC的電力信息物理聯合仿真系統

有效

• 申請號: 202110146496.3
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112818545B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 孫正龍;趙靖博;蔡國偉;楊德友;劉鋮;王博
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

本發明涉及電力信息物理系統聯合仿真技術領域，特別是涉及一種基于OPC的電力信息物理聯合仿真系統，包括電力系統仿真模塊、通信系統仿真模塊、數據交互模塊和同步控制模塊，所述電力系統仿真模塊和通信系統仿真模塊通過所述數據交互模塊相連，所述同步控制模塊分別與所述電力系統仿真模塊和通信系統仿真模塊相連，本發明設計的基于OPC的電力信息物理聯合仿真系統實現了通信系統和電力系統之間的數據信息傳輸，為通信網絡和電力系統聯合仿真提供了系統基礎，同時本發明提出的仿真同步方法實現了電力系統和通信系統數據信息傳輸的同步過程，完善了聯合仿真系統的搭建。

技術領域

本發明屬于電力信息物理系統聯合仿真技術領域，特別是涉及一種基于應用于過程控制對象鏈接與嵌入技術(ObjectLinkingandEmbeddingforProcess Control)的電力信息物理聯合仿真系統。

背景技術

近些年來在緩解能源與環境壓力和智能電網新技術的推動下，信息通信技術已滲透到電網基礎設施和應用調控的各個方面，不僅有利于增強電網監測和調控能力，也有利于實現電網與用戶互動來優化資源配置。現代電力系統已發展成為物理-信息深度融合的電力信息物理系統。電力信息物理系統是一個信息空間和物理空間深度融合和實時交互的復雜系統，隨著計算及通信設備的大量應用，電力系統中信息流和能量流的耦合程度不斷加深，發生在信息系統中的網絡攻擊可能會導致物理系統故障。因此，需要對信息系統和通信系統進行統一綜合分析。

在電力信息物理系統研究中，電力物理系統是以分析電壓、電流等物理量為主的時變連續系統，而電力信息系統是以信息事件觸發為主的離散系統，兩者在理論和研究方法上基本是割裂的，在現有理論和方法框架下難以將兩者融合統一，因此現有技術當中亟需要建立一種新型的聯合仿真系統，來模擬電力信息物理系統，分析信息系統和物理系統的耦合關系。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種基于OPC的電力信息物理聯合仿真系統，可有效解決在現有理論和方法框架下難以將電力物理系統和電力信息系統融合起來，形成電力信息物理系統聯合仿真系統的問題。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是，一種基于OPC的電力信息物理聯合仿真系統，包括電力系統仿真模塊、通信系統仿真模塊、數據交互模塊和同步控制模塊，所述電力系統仿真模塊和通信系統仿真模塊通過所述數據交互模塊相連，所述同步控制模塊分別與所述電力系統仿真模塊和通信系統仿真模塊相連；所述電力系統仿真模塊用來對電力系統進行仿真，所述通信系統仿真模塊用來對實際通信過程進行仿真，所述數據交互模塊用于與所述電力系統仿真模塊和通信系統仿真模塊的連接與數據交互，所述同步控制模塊用于通過編程控制所述電力系統仿真模塊和通信系統仿真模塊的啟停以及之間的數據交互。

優選的，所述的基于OPC的電力信息物理聯合仿真系統，包括以下步驟：

步驟一、在DIgSILENT中建立所述電力系統仿真模塊；

步驟二、在Matlab中建立所述通信系統仿真模塊；

步驟三、實現DIgSILENT和OPC服務器的交互；

步驟四、實現Matlab和OPC服務器的交互；

步驟五、采用python啟動電力信息物理聯合仿真系統的仿真；

步驟六、在仿真時間內，完成所述電力系統仿真模塊和通信系統仿真模塊的同步；

步驟七、仿真結束后，進行仿真數據的分析，并顯示仿真的結果。

優選的，所述電力系統仿真模塊包括電力系統元件之間的電氣關聯關系。

優選的，所述通信系統仿真模塊包括信息數據的接收，信息數據的傳輸與信息數據的發送過程。

一種基于OPC的電力信息物理聯合仿真系統的同步方法，包括以下步驟：