[实用新型]一种用于电力系统混合仿真的混合仿真系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于电力系统混合仿真的混合仿真系统，尤其涉及一种基于套接字技术的电力系统机电+电磁暂态混合仿真系统。

背景技术

目前单纯的电力系统电磁暂态仿真程序受计算机计算能力的限制，仅能对较小规模电力系统进行仿真。而单纯的电力系统机电暂态仿真程序虽然可以仿真较大规模的电力系统，但对于各种目前应用越来越多的高压电力电子装置，往往只能采用较粗糙的准稳态模型，仿真精度不高。为突破两种仿真程序各自的瓶颈，结合二者的优势，人们开发了各种机电+电磁暂态混合仿真系统。常见的做法是以某一侧的仿真程序为主体，将另一侧的仿真算法做为子程序模块嵌入进来，典型的例子如在电磁暂态仿真程序PSCAD中利用用户自定义脚本功能编写机电暂态仿真代码，编译后做为PSCAD的自定义模块来由PSCAD主程序调用，以实现混合仿真。这种做法的开发工作量大，难度高，且适应性不强，难以大范围应用。

发明内容

针对现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种能从数据通信层面协调机电暂态仿真工作站和电磁暂态仿真工作站间信息交互的机电+电磁暂态混合仿真系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于电力系统混合仿真的混合仿真系统，该混合仿真系统包括：

机电暂态仿真工作站，其进行机电暂态仿真；

电磁暂态仿真工作站，其进行电磁暂态仿真；

套接字服务器，其对机电暂态仿真工作站和电磁暂态仿真工作站进行协调，基于套接字通信在数据层面实现二者的对接，并通过接口时序完成机电-电磁混合仿真功能；

其中，机电暂态仿真工作站、电磁暂态仿真工作站、套接字服务器通过有线传输或无线传输进行通信互联。

本实用新型是基于套接字技术构建套接字服务器，被套接字服务器协调控制的对象包括电磁暂态仿真工作站和机电暂态仿真工作站，两种工作站分别安装有Windows操作系统和支持套接字通信的电磁/机电暂态仿真程序。其中机电暂态仿真工作站进行交流电网的机电暂态仿真，可仿真的电气元件包括发电机、交流输电线路、变压器、负荷(含电动机)等的动态模型，以及发生在交流电网侧的各种故障的产生及清除事件。电磁暂态仿真工作站进行柔性直流输电装置、直流系统等各种需要进行小步长精细仿真的电气元件，常为一些高压大功率电力电子装置。通过恰当的接口时序，套接字服务器可以控制两侧工作站上的仿真程序读取对侧工作站发布过来的仿真结果信息，并生成相应的等值电路用于本侧工作站上的仿真计算。两侧的仿真程序各自的计算流程是相互解耦的，二者仅通过接口时序规定的交互数据发生相互影响。

本实用新型是一种设计巧妙、性能优良、方便实用的基于套接字通信技术的电力系统机电暂态+电磁暂态混合仿真系统。

本实用新型采用套接字技术，利用数据通信的方式实现电磁暂态仿真程序和机电暂态仿真程序间的信息交互，进而实现机电+电磁暂态混合仿真，能在最小化程序开发工作量的同时，充分利用成熟权威的现有仿真软件的模型和计算功能，确保仿真结果的正确性和可信度。

本实用新型不需开发新的电力系统暂态仿真程序，仅需开发出套接字服务器，并设计合理的交互时序，即可在不同工作站上分别运行电磁暂态仿真程序和机电暂态仿真程序，从而实现混合仿真，能弥补目前机电+电磁暂态混合仿真系统开发和部署的不足。

根据本实用新型另一具体实施方式，混合仿真系统进一步包括局域网，所述机电暂态仿真工作站、所述电磁暂态仿真工作站、所述套接字服务器均通过局域网接口连接至所述局域网；

根据本实用新型另一具体实施方式，机电暂态仿真工作站为安装了Windows操作系统和支持套接字通信的机电暂态仿真程序的工作站电脑。

根据本实用新型另一具体实施方式，机电暂态仿真工作站为安装了MATLAB下PSAT工具箱的工作站电脑。

根据本实用新型另一具体实施方式，电磁暂态仿真工作站为安装了Windows操作系统和支持套接字通信的电磁暂态仿真程序的工作站电脑。

根据本实用新型另一具体实施方式，电磁暂态仿真工作站为安装了PSCAD/EMTDC的工作站电脑。

根据本实用新型另一具体实施方式，套接字服务器为基于C/C++语言单独开发服务器程序的服务器。

根据本实用新型另一具体实施方式，机电暂态仿真工作站、所述电磁暂态仿真工作站均安装有套接字客户端。

与现有技术相比，本实用新型具备如下有益效果：

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。