一種電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺及其數據傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺及其數據傳輸方法。本發(fā)明的電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺，包括第一實時仿真系統(tǒng)、第二實時仿真系統(tǒng)、接口板卡和同步控制器，第一實時仿真系統(tǒng)與第二實時仿真系統(tǒng)之間通過接口板卡連接，接口板卡設有光口，其中光口能進行擴展為若干個擴展光口，同步控制器與若干個擴展光口連接，第一實時仿真系統(tǒng)通過若干個擴展光口與第二實時仿真系統(tǒng)連接。本發(fā)明通過接口板卡的光口擴展，無需增加接口板卡數量，即可在一個仿真步長時間內將兩個實時仿真系統(tǒng)之間的交互數據全部傳輸完畢，從而減少了實時仿真轉換環(huán)節(jié)，避免了各接口板卡的協(xié)調和兼容問題，提高了整個仿真系統(tǒng)的實時性。本發(fā)明仿真平臺的數據傳輸方法準確有效、方便靈活。
【專利說明】一種電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺及其數據傳輸方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是一種電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺及其數據傳輸方法，屬于電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺及其數據傳輸方法的創(chuàng)新技術。
【背景技術】
[0002]高壓直流輸電工程、靜止同步補償器(STATC0M)等響應快速的大容量電子裝置在現(xiàn)代電網的廣泛應用，使電力系統(tǒng)中電磁與機電暫態(tài)過程緊密耦合，純機電暫態(tài)仿真系統(tǒng)越來越難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)仿真計算要求，而純電磁暫態(tài)仿真系統(tǒng)受仿真規(guī)模限制，難以進行交直流大電網仿真計算。因此，需要將電力系統(tǒng)電磁與機電暫態(tài)過程結合起來，在一次仿真中對兩者同時進行模擬并達到實時，即電磁機電暫態(tài)混合實時仿真。
[0003]電磁機電暫態(tài)混合實時仿真通常的做法是，將具有快速響應的電網子系統(tǒng)(記為第一實時仿真系統(tǒng))進行電磁暫態(tài)實時仿真，而另一部分響應較慢的電網子系統(tǒng)(記為第二實時仿真系統(tǒng))則進行機電暫態(tài)實時仿真，兩者通過接口板卡進行交互和協(xié)調，如圖1所示。
[0004]以上仿真中，每塊接口板卡只有一個光口，其在每個仿真步長中可交互的物理量數量是有限的，當兩個實時仿真系統(tǒng)之間交互的物理量較多時，需要采用多塊接口板卡并聯(lián)應用，如圖2所示。但這種多塊接口板卡并聯(lián)應用的方法，具有轉換環(huán)節(jié)多、各板卡同步困難、校正工作量大、運行維護麻煩等缺點，具有較大的局限性。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明的目的在于考慮上述問題而提供一種提高了整個仿真系統(tǒng)的實時性，減少了實時仿真系統(tǒng)的投資和運行維護工作量的電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種準確有效、方便靈活的電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺的數據傳輸方法。
[0007] 本發(fā)明的技術方案是:本發(fā)明的電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺，包括有第一實時仿真系統(tǒng)、第二實時仿真系統(tǒng)、接口板卡和同步控制器，第一實時仿真系統(tǒng)與第二實時仿真系統(tǒng)之間通過接口板卡連接，接口板卡設有光口，其中光口能進行擴展為若干個擴展光口，同步控制器與若干個擴展光口連接，第一實時仿真系統(tǒng)通過若干個擴展光口與第二實時仿真系統(tǒng)連接。
[0008]本發(fā)明電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺的數據傳輸方法，包括如下步驟:
[0009]I)將第一實時仿真系統(tǒng)需傳輸至第二實時仿真系統(tǒng)的數據，進行分組并重新編號，其中:
[0010]11)數據N1, N2,……，Nn為第I組，重新編號為<，N12,......，N1n;
[0011]12)數據Nn+1，Nn+2，……，N2n為第2組，重新編號為TV12，N22,……,N2n -,
[0012]13)按照以上規(guī)律以此類推，數據 N(k-l)n+l，Nfk—Dn+s，.…..，Nkn為第k組,重新編號為M1i M1......，N'[0013]14)數據Nkn+1，Nln+2，……，Nkn+1 (即Nm)為第k+1組，重新編號為< 1，iV, 1......，iVf+1;
[0014]2) 將接口板卡中的光口擴展為k+1個擴展光口，進行同步數據傳輸，其中:
[0015]21)第一擴展光口傳輸第I組仿真數據，一共有η個，即<，N],……,N1n,
[0016]22)第二擴展光口傳輸第2組仿真數據，一共有η個，即<，N^,……，N2n
[0017]23)按照以上規(guī)律以此類推，接口板卡中的第k擴展光口傳輸第k組仿真數據，一共有 η 個，即 iVf，Nk2,......，Nkn'
[0018]24)接口板卡中第k+1擴展光口傳輸第k+1組仿真數據，一共有I個，即7V: 1 N^i，......，TV/
[0019]上述若干個擴展光口與同步控制器連接，若干個擴展光口通過同步控制器進行同步控制，開始傳輸數據時同步控制器向接口板卡發(fā)送同步脈沖，以保持接口板卡各擴展光口傳輸數據的同步性。
[0020]上述電力系統(tǒng)混合實時仿真中，由上可見，將接口板卡光口擴展到k+Ι個，并保持各光口同步性，可在一個仿真步長時間內將第一實時仿真系統(tǒng)需傳輸至第二實時仿真系統(tǒng)的數據全部傳輸完畢。
[0021 ] 上述電力系統(tǒng)混合實時仿真中，對于第二實時仿真系統(tǒng)傳輸至第一實時仿真系統(tǒng)的數據，也可以采用以上方法。
[0022]本發(fā)明的電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺通過接口板卡的光口擴展，無需增加接口板卡數量，即可實現(xiàn)兩個實時仿真系統(tǒng)的實時連接，避免了各接口板卡的協(xié)調和兼容問題，提高了整個仿真系統(tǒng)的實時性，減少了實時仿真系統(tǒng)投資和運行維護工作量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺的結構示意圖；
[0024]圖2為多塊接口板卡并聯(lián)的電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺的結構示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺接口擴展的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]實施例:
[0027]本發(fā)明的電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺，包括有第一實時仿真系統(tǒng)1、第二實時仿真系統(tǒng)2、接口板卡3和同步控制器6，第一實時仿真系統(tǒng)I與第二實時仿真系統(tǒng)2之間通過接口板卡3連接，接口板卡3設有光口 4，其中光口 4能進行擴展為若干個擴展光口 5，同步控制器6與若干個擴展光口 5連接，第一實時仿真系統(tǒng)I通過若干個擴展光口 5與第二實時仿真系統(tǒng)2連接，如圖3所示。同步控制器6可以是現(xiàn)有的同步控制器，能將同步脈沖傳輸到若干個擴展光口 5。
[0028]本發(fā)明電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺的數據傳輸方法，包括如下步驟:
[0029]I)將第一實時仿真系統(tǒng)I需傳輸至第二實時仿真系統(tǒng)2的數據，進行分組并重新編號，其中:[0030]11)數據N1, N2,……，Nn為第I組，重新編號為iV/，N12,......，Ν],ι
[0031]12)數據 Nn+1，Nn+2,......，N2n 為第 2 組，重新編號為 Ar12，N；，......，N；;
[0032]13)按照以上規(guī)律以此類推，數據 N(k-l)n+l，Nfk—Dn+s，.…..，Nkn為第k組,重新編號為N Nk2，......，Ni'
[0033]14)數據 Nkn+1，Nln+2，……，Nkn+1 (即 Nm)為第 k+1 組，重新編號為 N1 hl ,Nni,......，iVf+1;
[0034]2)將接口板卡3中的光口 4擴展為k+Ι個擴展光口 5，進行同步數據傳輸，其中:
[0035]21)第一擴展光口 5傳輸第I組仿真數據，一共有η個，即TV11，W，……，N1h'
[0036]22)第二擴展光口 5傳輸第2組仿真數據，一共有η個，即<，4，……,N；,
[0037]23)按照以上規(guī)律以此類推，接口板卡3中的第k擴展光口 5傳輸第k組仿真數據，一共有η個，即 <，塒，……，NU
[0038]24)接口板卡3中第k+Ι擴展光口 5傳輸第k+Ι組仿真數據，一共有I個，即iVf+1，,......，N，。
[0039]上述若干個擴展光口 5與同步控制器6連接，若干個擴展光口 5通過同步控制器6進行同步控制，開始傳輸數據時同步控制器6向接口板卡3發(fā)送同步脈沖，以保持接口板卡3各擴展光口 5傳輸數據的同步性。
[0040]上述電力系統(tǒng)混合實時仿真中，由上可見，將接口板卡光口擴展到k+Ι個，并保持各光口同步性，可在一個仿真步長時間內將第一實時仿真系統(tǒng)I需傳輸至第二實時仿真系統(tǒng)2的數據全部傳輸完畢。
[0041]本實施例中，上述電力系統(tǒng)混合實時仿真中，第一實時仿真系統(tǒng)I中模擬13回高壓直流輸電系統(tǒng)，每個高壓直流輸電系統(tǒng)共需向第二實時仿真系統(tǒng)2傳輸12個量，即正序有功功率、負序有功功率、零序有功功率、正序無功功率、負序無功功率、零序無功功率、正序電壓幅值、負序電壓幅值、零序電壓幅值、正序電壓相角、負序電壓相角、零序電壓相角，則第一實時仿真系統(tǒng)I需傳輸至第二實時仿真系統(tǒng)2的數據共有156個(m=156)，即N1,
N2, N3,......, N156 0每塊接口板卡在一個仿真步長時間內可傳輸64個數據(n=64)，且有:
156=2X64+28 (k=2, 1=28)。
[0042]上述電力系統(tǒng)混合實時仿真中，由上可見，將接口板卡3的光口擴展到3個，并保持各光口同步性，可在一個仿真步長時間內將第一實時仿真系統(tǒng)I需傳輸至第二實時仿真系統(tǒng)2的數據全部傳輸完畢。
[0043]上述電力系統(tǒng)混合實時仿真中，對于第二實時仿真系統(tǒng)2傳輸至第一實時仿真系統(tǒng)I的數據，也可以采用以上方法。
[0044] 本發(fā)明通過接口板卡光口擴展方法，無需增加接口板卡數量，即可實現(xiàn)圖1中兩個實時仿真系統(tǒng)的實時連接。如果不采用本發(fā)明的電力系統(tǒng)混合實時仿真中的接口擴展方法，則至少需3塊接口板卡。本發(fā)明減少了實時仿真轉換環(huán)節(jié)，避免了各接口板卡的協(xié)調和兼容問題，提高了整個仿真系統(tǒng)的實時性，減少了實時仿真系統(tǒng)投資和運行維護工作量。
【權利要求】
1.一種電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺，包括有第一實時仿真系統(tǒng)(I)、第二實時仿真系統(tǒng)(2)、接口板卡(3)和同步控制器(6)，第一實時仿真系統(tǒng)(I)與第二實時仿真系統(tǒng)(2)之間通過接口板卡(3 )連接，接口板卡(3 )設有光口( 4 )，其特征在于光口( 4 )能進行擴展為若干個擴展光口(5)，同步控制器(6)與若干個擴展光口(5)連接，第一實時仿真系統(tǒng)(I)通過若干個擴展光口(5)與第二實時仿真系統(tǒng)(2)連接。
2.一種電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺的數據傳輸方法，其特征在于包括如下步驟: 1)將第一實時仿真系統(tǒng)(1)需傳輸至第二實時仿真系統(tǒng)(2)的數據，進行分組并重新編號，其中: 11)數據
3.根據權利要求2所述的電力系統(tǒng)混合實時仿真平臺的數據傳輸方法，其特征在于上述若干個擴展光口( 5 )與同步控制器(6 )連接，若干個擴展光口( 5 )通過同步控制器(6 )進行同步控制，開始傳輸數據時同步控制器(6 )向接口板卡(3 )發(fā)送同步脈沖，以保持接口板卡(3)各擴展光口(5)傳輸數據的同步性。
【文檔編號】G05B17/02GK103913994SQ201410103072
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權日:2014年3月19日
【發(fā)明者】歐開健, 胡云, 李偉, 郭琦, 曾勇剛 申請人:南方電網科學研究院有限責任公司