[發(fā)明專利]用于仿真系統(tǒng)信號量和電氣量耦合的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110740237.3
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113343493A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 許國瑞;王珍珍;胡沛東
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 姜威

本發(fā)明提供了一種用于仿真系統(tǒng)信號量和電氣量耦合的方法及系統(tǒng)，包括：將仿真系統(tǒng)的電氣模塊中電氣量轉(zhuǎn)換為信號量；將仿真系統(tǒng)的信號模塊等效為對應的受控源，通過將轉(zhuǎn)換后的信號量作為受控源的輸入，將受控源的輸出與仿真系統(tǒng)的電氣模塊相連，從而實現(xiàn)信號量和電氣量的連接。本方法可以解決仿真系統(tǒng)中電氣模塊和信號模塊這兩類本質(zhì)不同的模塊之間的信號流動問題，將信號模塊等效為相應的受控源實現(xiàn)與電氣模塊的耦合，為解決信號量與電氣量的耦合問題提供了思路與方法，為使用者自行搭建的信號模塊與仿真系統(tǒng)中原有電氣模塊的耦合提供便利。

技術領域

本發(fā)明涉及電氣技術領域，尤其涉及一種用于仿真系統(tǒng)信號量和電氣量耦合的方法及系統(tǒng)。

背景技術

仿真系統(tǒng)中的信號模塊和電氣模塊兩者本質(zhì)上有很大的區(qū)別，同時使用兩類模塊時，必然會存在兩類模塊之間的信號流動，信號模塊中的量是信號量，而電氣模塊中的量是電氣量，兩者之間不能直接連接。仿真軟件中有相應的初始化模塊可以在仿真初始化階段，將電氣模塊中的參數(shù)轉(zhuǎn)化為信號模塊可以仿真的等效參數(shù)，使得兩者耦合。然而，該初始化過程以及該初始化模塊大多封裝在對應的模塊中，對用戶來說是屏蔽的。當用戶自行搭建信號模塊時，無法直接利用該初始化模塊與電氣模塊進行耦合，造成了信號模塊與電氣模塊之間的不耦合。

因此，找到一種解決仿真系統(tǒng)中信號量和電氣量耦合問題的方法有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種用于仿真系統(tǒng)信號量和電氣量耦合的方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術問題中存在的缺陷。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術方案。

本發(fā)明的一方面提供一種用于仿真系統(tǒng)信號量和電氣量耦合的方法，包括：

將仿真系統(tǒng)的電氣模塊中電氣量轉(zhuǎn)換為信號量；

將仿真系統(tǒng)的信號模塊等效為對應的受控源，通過將轉(zhuǎn)換后的信號量作為受控源的輸入，將受控源的輸出與仿真系統(tǒng)的電氣模塊相連，從而實現(xiàn)信號量和電氣量的連接。

優(yōu)選地，將仿真系統(tǒng)的電氣模塊中電氣量轉(zhuǎn)換為信號量包括：

對電氣模塊中的電氣量進行測量，得到信號量，信號量與電氣量滿足下式(1)：

y＝kY (1)

其中，y為測量得到的信號量，Y為電氣模塊的電氣量，k為測量系數(shù)。

優(yōu)選地，將仿真系統(tǒng)的信號模塊等效為對應的受控源，包括：根據(jù)下式(2)進行等效：

其中，X是受控電壓源輸出電壓U和受控電流源輸出電流I構(gòu)成的向量，x是受控源控制電壓u和控制電流i構(gòu)成的向量，Z是轉(zhuǎn)換系數(shù)矩陣，a₁、a₂、a₃和a₄是轉(zhuǎn)換系數(shù)，轉(zhuǎn)換系數(shù)的值由轉(zhuǎn)換系數(shù)表查表得到。

優(yōu)選地，將轉(zhuǎn)換后的信號量作為受控源的輸入，將受控源的輸出與仿真系統(tǒng)的電氣模塊相連，包括：

信號模塊的狀態(tài)方程為下式(3)所示：

電氣模塊的狀態(tài)方程為下式(4)所示：

其中，x為信號模塊的狀態(tài)矩陣及輸出信號量，y為信號模塊的輸入信號量；Y為電氣模塊的狀態(tài)矩陣及輸出電氣量，X為電氣模塊的輸入電氣量，A、B、C、D表示系數(shù)矩陣；

式(3)的輸入量和輸出量分別為式(4)的輸出量和輸入量，式(4)的輸入量和輸出量分別為式(3)的輸出量和輸入量；

根據(jù)式(1)-(4)得到下式(5)，進而實現(xiàn)了信號模塊中信號量與電氣模塊中電氣量的耦合：