[发明专利]基于FPGA的有源配电网实时仿真器参数配置通用化方法

摘要

一种基于FPGA的有源配电网实时仿真器参数配置通用化方法，在实时仿真器的上位机中，读取待仿真的有源配电网基本参数并存入FPGA只读存储器的初始化文件；设定参数配置控制模块控制信号时间间隔；启动参数配置控制模块，从只读存储器中读取参数信息并赋值给寄存器；进行仿真计算；达到仿真终了时刻后，如要更换其他算例进行仿真，则进行复位后返回第一步进行新算例仿真，否则结束。本发明有效地提高了基于FPGA的有源配电网实时仿真器的通用性，可实现算例中控制系统完全相同的情况下任意修改算例中电气系统的拓扑、元件类型、元件个数、元件参数而无需进行重新编译的通用化，为实现基于FPGA的有源配电网实时仿真器商业化推广应用奠定了基础。

主权项

1.一种基于FPGA的有源配电网实时仿真器参数配置通用化方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在实时仿真器的上位机中，读取待仿真的有源配电网基本参数；统计得到有源配电网元件的数量信息；设定仿真步长Δt、电气系统仿真步长、控制系统仿真步长和输出结果采样间隔；计算出各类计算参数，包括：元件的等效电导、元件的历史项电流源和更新运算所需计算参数；形成节点电导矩阵，计算节点电导矩阵的逆矩阵；设定实时仿真器的参数配置控制模块中参数读取开始信号与参数配置开始信号的时间间隔t1和参数配置开始信号与实时仿真开始信号的时间间隔t2；2)将步骤1)得到的各类计算参数、节点电导矩阵的逆矩阵存入数据存储只读存储器ROMd的存储器初始化文件中，将步骤1)所述的有源配电网元件的数量信息、仿真步长Δt、电气系统仿真步长、控制系统仿真步长和输出结果采样间隔存入参数配置只读存储器ROMp的存储器初始化文件中；3)启动实时仿真器的参数配置控制模块，将参数读取开始信号置为高电平，从参数配置只读存储器ROMp中读取所述的有源配电网元件的数量信息、仿真步长Δt、电气系统仿真步长、控制系统仿真步长和输出结果采样间隔；4)在t1时间后参数配置开始信号置为高电平，将步骤3)所读取的有源配电网元件的数量信息和仿真步长Δt、电气系统仿真步长、控制系统仿真步长和输出结果采样间隔赋值给寄存器；5)在t2时间后实时仿真开始信号置为高电平，设置仿真时刻t＝0，启动仿真；6)仿真时间向前推动一个步长，t＝t+Δt；7)完成步骤6)所述步长的仿真计算，得到当前步长的有源配电网元件的端电压以及支路电流；8)判断物理时间是否达到仿真时间t，如达到仿真时间t，则进入下一步，否则实时仿真器待机至仿真时间t后，进入下一步；9)判断仿真时间t是否达到设定的仿真终了时刻T，如达到设定的仿真终了时刻T，则进入下一步，否则返回步骤6)；10)判断是否要在线更换为其他算例进行实时仿真，如不更换其他算例，则仿真结束，否则进入下一步；11)在在线环境下，对实时仿真器进行全局复位操作，而后返回步骤1)进行新算例的仿真。