[发明专利]一种多功率接口数模混合仿真系统准确性评估方法

说明书

本发明公开了一种多功率接口数模混合仿真系统准确性评估方法，涉及功率型数模混合实时仿真技术领域，通过建立数字仿真子系统、物理仿真子系统和功率接口的频域数学模型，计算待仿真的原系统输出响应和多功率接口数模混合仿真系统输出响应，对比多功率接口数模混合仿真系统输出与待仿真原系统输出得到相对误差矩阵，以此评估多功率接口数模混合仿真系统的准确性，解决了当前缺乏针对多功率接口数模混合仿真系统进行准确性评估的问题。通过本发明方法通过事先进行准确性评估，为多功率接口数模混合仿真系统的设计建设以及改进优化提供参考依据。

技术领域

本发明涉及功率型数模混合实时仿真技术领域，尤其涉及一种多功率接口数模混合仿真系统准确性评估方法。

背景技术

尽管数模混合仿真技术受到了广泛的关注和研究，并且许多功率型数模混合仿真系统都已成功搭建和运行，但这些系统通常只包含一个功率接口，这就使得其应用场合受到诸多限制，只能将待仿真的原系统在一个节点处或通过一处解耦元件进行解耦，分成一个数字仿真子系统和一个物理仿真子系统。而多功率接口数模混合仿真系统则能够选取多个系统解耦节点，通过多个功率接口进行信号和功率交互，将原系统分解成多个数字和物理仿真子系统，分别进行数字仿真和物理模拟，可以更好地适应电力系统规模不断壮大、联系更加紧密、运行方式复杂多变的发展趋势。

准确性是衡量数模混合仿真结果精确程度和可信程度的重要指标，体现着数模混合仿真系统再现原系统运行结果的能力。如果仿真结果的准确性无法得到保障，那么数模混合仿真则显得毫无意义。由于实际接口设备存在延时、带宽、干扰等因素的影响，在信号交互过程中也会引入畸变、噪声等，这都会对数模混合仿真结果的准确性产生影响。因此，对数模混合仿真系统的准确性进行分析也显得尤为重要。

数模混合仿真准确性评估方法多种多样，基本思路都是将混合仿真结果与实际运行结果进行对比，对两者间的误差进行建模分析计算，得到描述仿真结果与实际结果相似程度的评估指标，从而反映数模混合仿真系统的准确性。现有的准确性评估方法基本上是在单功率接口数模混合仿真系统建模分析的基础上得到的，并不适用于多功率接口数模混合仿真系统的情况，因此有必要针对多功率接口数模混合仿真系统进行深入的理论分析并设计出相对应的准确性评估方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功率接口数模混合仿真系统准确性评估方法，从而解决了现有准确性评估方法基本上是在单功率接口数模混合仿真系统建模分析的基础上得到的，不适用于多功率接口数模混合仿真系统的情况的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种多功率接口数模混合仿真系统准确性评估方法，包括以下步骤：

步骤1、分别建立数字仿真子系统和物理仿真子系统的频域数学模型；

步骤2、建立功率接口的频域数学模型；

步骤3、根据所述步骤1和步骤2分别计算待仿真的原系统输出响应和多功率接口数模混合仿真系统输出响应；

步骤4、根据所述步骤3确定多功率接口数模混合仿真系统的相对误差矩阵；

步骤5、根据所述相对误差矩阵评估多功率接口数模混合仿真系统的准确性。

进一步的，所述多功率接口数模混合仿真系统包括多个数字仿真子系统、多个物理仿真子系统以及多个功率接口。

进一步的，所述步骤1中，所述数字仿真子系统等效成含源多端口系统，对所述数字仿真子系统的频域数学模型表示为：

X_d(s)-D(s)I_d(s)＝U_d(s) (1)

式(1)中，X_d(s)为数字仿真子系统的等效电压源列向量，D(s)为数字仿真子系统的等效阻抗矩阵，I_d(s)为数字侧接口电流列向量，U_d(s)为数字侧接口电压列向量；