[发明专利]基于理想变压器法的数模混合仿真功率接口算法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种基于理想变压器法的数模混合仿真功率接口算法及装置。本发明中提前对数字仿真子系统和物理模拟子系统进行阻抗补偿，由于理想变压器法的稳定条件是物理模拟子系统的阻抗大于数字仿真子系统的阻抗，所以在数字仿真子系统补偿一个第一负电阻，物理模拟子系统补偿一个第一正阻抗，第一负阻抗和第一正阻抗的阻抗值的绝对值均大于或等于第一阻抗值的二分之一，使得物理模拟子系统的阻抗值始终大于数字仿真子系统的阻抗值，确保系统的稳定性，解决了当前的ITM算法稳定性不足，准确性和工程适用性较差的技术问题。

技术领域

本发明涉及数模仿真领域，尤其涉及一种基于理想变压器法的数模混合仿真功率接口算法及装置。

背景技术

数模混合仿真功率连接技术由于其大功率和快速性等突出优点，逐步成为新能源并网及微电网与大电网相互作用仿真研究的重要手段。

数模混合实时仿真将整个系统分成两个仿真子系统，一个用实时数字仿真实现，另一个用物理模拟仿真实现，实时数字仿真和物理模拟仿真两个子系统间形成统一协调的边界条件是确保数模混合实时仿真系统准确仿真的基础。

数字物理混合仿真功率接口算法的目的是同时满足数字仿真子系统和物理模拟子系统的边界条件。数字物理混合仿真功率接口算法基于替代定理，用物理侧接口等效替代数字仿真侧，数字侧接口等效替代物理模拟侧，一般将复杂等值模型在数字仿真子系统中实现，而不同接口算法的区别正是在于此处等值方式的不同，当前常见的接口算法主要有五种：理想变压器法ITM(Ideal Transformer Model)、时变一阶近似法TFA(Time-variant First-order Approximation)、输电线路模型法TLM(Transmission LineModel)、阻尼阻抗法DIM(Damping Impedance Model)、部分电路复制法PCD(PartialCircuit Duplication)。

其中ITM算法的模型简单，仿真精度高和分析改进方便成为了当前工程实际中的首选方案，但是ITM算法稳定性受限，会对其准确性和工程适用性造成影响，因此，导致了当前的ITM算法稳定性不足，准确性和工程适用性较差的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种基于理想变压器法的数模混合仿真功率接口算法及装置，解决了当前的ITM算法稳定性不足，准确性和工程适用性较差的技术问题。

本发明提供了一种基于理想变压器法的数模混合仿真功率接口算法，包括：

S1：基于理想变压器法建立戴维南等效电路形式的数字仿真子系统和物理模拟子系统，其中，数字仿真子系统中包括数字仿真电路和第一受控源，物理模拟子系统包括物理模拟电路和第二受控源，数字仿真电路和第一受控源串联连接，物理模拟电路和第二受控源串联连接；

S2：通过参数识别算法获取数字仿真子系统的第一阻抗值；

S3：在数字仿真电路和第一受控源之间设置第一负阻抗，在物理模拟电路和第二受控源之间串联设置第一正阻抗，其中，第一负阻抗和第一正阻抗的阻抗值的绝对值均为第二阻抗值，第二阻抗值大于或等于第一阻抗值的二分之一。

优选地，还包括：步骤S4；

S4：在第一负阻抗和数字仿真电路之间串联设置超前校正环节，在工频时设置超前校正环节的幅值增益为1，通过测量数模混合实时仿真系统的工频延时对超前校正环节的参数进行整定。

优选地，第一受控源为VCCS，第二受控源为CCVS。

本发明提供了一种基于理想变压器法的数模混合仿真功率接口装置，包括：