[发明专利]一种电力一次系统数字物理混合仿真方法及其系统

权利要求书

1.一种电力一次系统数字物理混合仿真方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

（1）采用实时数字仿真系统构建一个虚拟电力系统，并对虚拟电力系统进行电磁暂态实时仿真计算，得到虚拟电力系统的接口电压量；

（2）采用物理模拟系统对实际电力系统进行物理仿真，得到实际电力系统的接口电压和/或电流；

（3）在所述的实时数字仿真系统和所述的物理模拟系统之间设置一个功率接口系统；

（4）上述实时数字仿真系统将上述虚拟电力系统的接口电压量发送至上述功率接口系统，功率接口系统将上述接口电压量进行放大后加载到物理模拟系统，物理模拟系统根据功率放大的电压，对实际电力系统进行物理仿真；

（5）上述功率接口系统采集上述实际电力系统的接口电压和/或电流，并将实际电力系统的接口电压和/或电流量测值发送至上述实时数字仿真系统，实时数字仿真系统利用电压和/或电流量对虚拟电力系统进行电磁暂态计算。

2.一种电力一次系统数字物理混合仿真系统，该系统包括：

实时数字仿真系统，用于构建一个虚拟电力系统，并对虚拟电力系统进行电磁暂态实时仿真计算，得到虚拟电力系统的接口电压量；

物理模拟系统，用于对实际电力系统进行物理仿真，得到实际电力系统的接口电压和/或电流；

功率接口系统，用于将上述虚拟电力系统的接口电压量放大并加载到物理模拟系统，以及将实际电力系统的接口电压和/或电流采集并发送至实时数字仿真系统。

3.如权利要求2所述的混合仿真系统，其特征在于其中所述的功率接口系统包括：

高速通信卡，用于接收来自实时数字仿真平台对虚拟电力系统的接口电压量计算结果，并将该计算结果发送给信号分配器，同时接收来自信号分配器的对实际电力系统的接口电压和/或电流测量结果，并将该测量结果发送给实时数字仿真平台；

信号分配器，用于接收来自高速通信卡的上述计算结果，并将该计算结果发送给功率放大通道，同时接收来自传感测量通道的对实际电力系统的所述测量结果，并将该测量结果发送给高速通信卡；

功率放大通道，用于接收信号分配器发送的上述计算结果，并将该计算结果放大到实际电力系统所要求的功率等级，该放大后的计算结果用于替代虚拟电力系统与实际电力系统进行真实的功率交换；

传感测量通道，用于对实际电力系统中的电压和/或电流进行测量，并将该测量结果发送给信号分配器；

所述的高速通信卡与所述的信号分配器之间通过光纤连接，信号分配器与所述的功率放大通道和传感测量通道之间分别通过数据线连接，功率放大通道与实际电力系统之间通过电缆连接。

4.如权利要求3所述的混合仿真系统，其特征在于其中所述的高速通信卡，包括：

程序存储器，用于存储中央处理器的程序代码，程序存储器与中央处理器相连接；

数据存储器，用于存储中央处理器的数据，数据存储器与中央处理器相连接；

并行总线接口控制器，用于根据计算机并行总线协议，接收或发送中央处理器与所述的实时数字仿真平台之间的通信数据，并行总线接口控制器与中央处理器相连接；

中央处理器，用于通过并行总线接口控制器接收的实时数字仿真平台对虚拟电力系统的计算结果，并将该计算结果发送至网络控制器，同时通过网络控制器和光信号收发器接收对实际电力系统的测量结果，并将该测量结果通过并行总线接口控制器发送至实时数字仿真平台；

网络控制器，用于将中央处理器产生的信号转换成网络协议后，发送至光信号收发器，同时接受光信号收发器的信号，并发送至中央处理器，网络控制器与中央处理器相连接；

光信号收发器，用于将网络控制器的电信号转换成光信号后，将光信号发送至所述的信号分配器，同时将来自信号分配器的光信号转换成电信号后发送至网络控制器，光信号收发器与所述的信号分配器相连接。