[发明专利]一种电力系统交流电网实时仿真装置及其仿真方法

权利要求书

1.一种电力系统交流电网实时仿真装置，其特征在于：包括上位机和两个实时仿真器UREP，上位机通过以太网模块连接到交换机，交换机通过网口连接到两个实时仿真器UREP。

2.根据权利要求1所述的一种电力系统交流电网实时仿真装置的仿真方法，其特征在于：该方法为：在交流电网中，选取合适节点或节点集，将模型分割为两个大小相等的子系统，将每个子系统对应一个实时仿真器UREP进行仿真，实时仿真器UREP之间通过网线以及交换机连接起来，构成一个仿真机群，然后利用测量元件测量分割端口两侧的信号，并且在分割端口处加装信号接收装置，接收来自对侧端口传递的信号，将每个端口测量到的信号通过网线以及交换机传递给对侧的信号接收装置。

3.根据权利要求2所述的一种电力系统交流电网实时仿真装置仿真方法，其特征在于：具体步骤如下：

1)对集中电感和电容元件进行离散化处理，处理后的等值电路替代电感和电容元件，采用隐式梯形积分法，则电感元件差分化表达式为：

i k m ( t ) = I L ( t - Δ t ) + 1 R L [ u k ( t ) - u m ( t ) ] ]]>

其中:IL(t-Δt)＝ikm(t-Δt)

式中：ikm(t)为流过电感元件电流，IL(t-Δt)为上一步长电流值，[uk(t)-um(t)]为电感上的压降，为电感差分化处理后的等效电阻，L为电感值大小,Δt为仿真步长,IL(t-Δt)＝ikm(t-Δt)为流过电感元件上一步长电流值；

电容元件差分化表达式为：

i k m ( t ) = I C ( t - Δ t ) + 1 R C [ u k ( t ) - u m ( t ) ] ]]>

其中，

式中：ikm(t)为流过电容元件的电流，IC(t-Δt)为上一步长电流值，[uk(t)-um(t)]为电容上的压降，为电容元件差分化后的等效电阻，C为电容值大小,Δt为仿真步长,ikm(t-Δt)为流过电容元件上一步长电流值，[uk(t-Δt)-um(t-Δt)]为电容元件上一步长的压降；

2)在网络中选取合适的节点或节点集，将大电网分割为大小相等的两个子系统，分别称为子系统1和子系统2；

3)采用测量元件测量子系统1分割接口处的电压信号以及子系统2分割接口处的电流信号，并且采用替代定理，在测量元件后接上受控源，用受控电流源替代子系统2，受控电压源替代子系统1；

4)将子系统1中测量的电压信号通过网线以及交换机传输给子系统2的受控电压源的信号接收端，子系统2中测量的电流信号通过网线以及交换机传输给子系统1受控电流源的信号接收端。

4.根据权利要求3所述的一种电力系统交流电网实时仿真装置的仿真方法，其特征在于：信号在网线以及交换机之间传输会有一定的延时，补偿延时t产生的误差，在子系统的受控电流源控制信号中加入相位超前环节，并且根据需要补偿的延时来设置超前环节的传递函数，保证其在基波频率ω的幅值增益为1，相位超前ωt/π。