[实用新型]一种电力异构混合实时仿真系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种电力异构混合实时仿真系统。

背景技术

近年来，随着国民经济快速发展，我国交直流电力系统也步入了快速发展期，高压直流、MMC-HVDC、STATCOM等大功率电力电子技术的广泛应用，交直流电网规模越来越庞大，系统电力电子化特征越来越明显，系统运行特性也变得更为复杂，这对交直流电力系统仿真提出了更为严苛的要求。

为了深入研究分析电力电子化特征明显、多回交直流混联运行的复杂大电网，应以全景仿真规模、重要控制装置接入、与实际电网运行数据接口等技术要求采取合适的仿真手段和仿真工具。但目前国内外已有的仿真工具对此均有一定的局限性，不能很好满足交直流复杂大电网仿真分析的要求。例如，RTDS(Real Time Digital Simulator)作为目前国际上广泛使用的商业化电磁暂态实时仿真工具，虽然可以能较为精确地实现电力系统仿真，但是由于受限于仿真规模无法实现大规模的电力系统仿真；电力系统分析软件BPA作为常用的机电暂态仿真程序，具有计算规模大、计算速度快、数值稳定性好、功能强等特点，然而由于BPA仅仅是一种仿真分析软件，而无法接入外部设备进行实际网络设备中的仿真，因此该仿真输出结果无法真实的反映实际网络设备的情形，不具备实时仿真的功能。

因此，提供一种能够实现大规模的实时仿真系统是目前亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种电力异构混合实时仿真系统，能够实现大规模的电力系统的实时仿真。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

本实用新型实施例提供一种电力异构混合实时仿真系统，包括：

电压源换流器VSC仿真子平台，所述VSC仿真子平台包括：相互连接的VSC实时仿真器和VSC控制装置，其中，所述VSC实时仿真器用于仿真VSC设备，所述VSC控制装置用于控制所述VSC实时仿真器仿真出的VSC设备的运行状态，其中：所述VSC实时仿真器包括第一实时数字仿真RTDS仿真器；

高压直流输电HVDC仿真子平台，所述HVDC仿真子平台包括：相互连接的第二RTDS仿真器和直流控制装置，所述第二RTDS仿真器用于仿真HVDC系统，所述直流控制装置用于从所述第二RTDS仿真器获取所述第二RTDS仿真器的仿真数据，并向所述第二RTDS仿真器反馈控制命令；

交流系统仿真子平台，所述交流系统仿真子平台包括：相互连接的并行计算机和第一现场可编程门阵列FPGA单元，所述并行计算机用于仿真交流系统；

所述第一RTDS仿真器与所述第二RTDS仿真器通过总线集线器GBH和通信交换器IRC Switch连接，所述第一FPGA单元与所述第二RTDS仿真器通过光纤连接，用于实现所述并行计算机与所述第二RTDS仿真器之间的通信。

可选的，所述VSC实时仿真器还包括：第二FPGA单元，所述第二FPGA单元与所述VSC控制保护装置光纤连接，其中：所述第二FPGA单元用于仿真模块化多电平换流器MMC子模块，所述VSC控制装置用于控制所述第二FPGA单元仿真出的MMC子模块的运行状态；

第二FPGA单元与所述第一RTDS仿真器光纤连接，其中：所述第一RTDS仿真器用于仿真与MMC子模块连接的外部电路，所述第二FPGA单元用于将阀组状态传输至所述第一RTDS仿真器，所述第一RTDS仿真器用于将阀组参数传输至所述FPGA单元。

可选的，所述HVDC仿真子平台还包括：直流人机界面HMI，所述直流HMI与所述直流控制装置数据连接，所述直流HMI用于向所述直流控制装置发送操作命令，并接收所述直流控制装置返回的所述HVDC系统状态。

示例性的，所述VSC控制装置包括：MMC阀级控制、MMC站级控制以及MMC系统级控制，所述MMC阀级控制分别与MMC站级控制、第二FPGA单元光纤连接，所述MMC站级控制与所述MMC系统级控制光纤连接；

所述MMC系统级控制用于向MMC站级控制发送运行指令，并接收所述MMC站级控制返回的运行状态信息；所述MMC站级控制用于向所述MMC阀级控制发送检测MMC子模块运行状态的指令，并接收所述MMC阀级返回的MMC子模块导通个数的运行信息；所述MMC阀级控制用于控制所述第二FPGA单元仿真出的MMC子模块的运行状态。

具体的，所述第一FPGA单元还用于仿真计算第一元件，仿真步长为2-3μs，所述第一元件包括：阀组和桥臂电抗；