[发明专利]用于不同类型实时数字仿真装置的电力系统混合仿真系统

说明书

本发明涉及一种用于不同类型实时数字仿真装置的电力系统混合仿真系统，包括：不同类型的实时数字仿真装置，用于并行完成电网子系统的实时数字仿真计算；接口子系统，设在不同实时数字仿真装置之间，用于完成不同实时数字仿真装置的数据交换；时间同步子系统，与每个实时数字仿真装置链接，用于向各个实时数字仿真装置提供同步信号。与现有技术相比，本发明能够充分结合不同实时数字仿真装置的优点，构成具有更高性价比的电力系统混合仿真系统。

技术领域

本发明涉及电力系统实时数字仿真领域，尤其是涉及一种用于不同类型实时数字仿真装置的电力系统混合仿真系统。

背景技术

实时数字仿真具有建模的灵活性、试验结果的可重复性、试验的安全性和经济性等诸多优点。在对智能电网尤其是对新能源的研究中，实时数字仿真得到了更为广泛的应用。目前，获得广泛应用的实时数字仿真系统包括RTDS、RT-LAB以及ADPSS。这些系统基于不同的软硬件架构，具有不同的优缺点。其中，RTDS是比较早的技术，与EMTDC共享核心的电磁暂态模型，在传统高压电网分析领域非常成熟，其仿真结果的可信度已得到了大量现场验证，是目前最为成熟、应用最为广泛的电力系统实时数字仿真装置。但是，RTDS的硬件价格昂贵、单个机柜仿真规模较小，对于目前日益复杂的大电网和电力电子仿真而言，基于RTDS的实时数字仿真系统投资巨大。ADPSS的优势在于能够将电磁与机电暂态放在一起进行混合仿真，从而可以显著增大仿真规模。但是目前其电磁暂态方面的模型还有不足，仿真可信度仍需实践检验。RT-LAB是最新的、采用PC机群技术的电力系统实时数字仿真装置，在硬件架构和软件算法上具有很大的优势，单个机柜的仿真规模较大。另外，RT-LAB基于Matlab/Simulink技术，可以充分复用大量已有的Matlab/Simulink模型与代码，系统具有优秀的开放性。目前，RT-LAB在电力电子领域获得了广泛应用。但是，RT-LAB在传统交流电网中的应用时间不长，其仿真可信度仍需要验证。

由上可见，从应用成熟性、经济性、开放性等角度，现有的实时数字仿真装置皆各有优缺点。此外，不同仿真装置在其所擅长的领域已经积累了成熟的仿真模型，但由于模型互不兼容，在不同仿真装置间进行模型的迁移是一项非常困难的工作。而在智能电网环境下，仿真对象已不仅仅包含传统交流电网，还包括电力电子、可再生能源等。这样，单一类型实时数字仿真装置已难以满足智能电网的仿真要求，而需要采用不同类型实时数字仿真装置进行混合仿真，以充分发挥不同仿真装置的优势，实现更为经济高效的仿真系统。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于不同类型实时数字仿真装置的电力系统混合仿真系统，无需各实时数字仿真装置公开底层通信协议，具有广泛的适应性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于不同类型实时数字仿真装置的电力系统混合仿真系统，其特征在于，包括：

不同类型的实时数字仿真装置，用于并行完成电网子系统的实时数字仿真计算；

接口子系统，设在不同实时数字仿真装置之间，用于完成不同实时数字仿真装置的数据交换；

时间同步子系统，与每个实时数字仿真装置链接，用于向各个实时数字仿真装置提供同步信号。

所述的实时数字仿真装置包括但不限于RTDS、RT-LAB和ADPSS。

所述的实时数字仿真装置由以下组成：

实时数字仿真计算模块，利用现代并行计算技术，通过硬件平台实时模拟实际电力系统的运行情况；

模拟量输入和输出接口，与接口子系统连接，利用模数变换模块实现模拟量输入，利用数模变换模块实现模拟量输出；

时间同步信号接口，用于接收外部同步信号源发出的时间同步信号，并持续修正实时数字仿真装置自身的时间同步误差。