[发明专利]一种静止无功发生装置的数模混合仿真系统及其仿真方法

权利要求书

1.一种静止无功发生装置的数模混合仿真系统，其特征在于，所述系统用于技术技能培训，包括低压物理模型、低压物理模型控制系统和数字仿真机；低压物理模型独立运行时由低压物理模型控制系统进行控制，在进行数模混合仿真时由数字仿真机进行控制；所述低压物理模型控制系统能够控制数字仿真机中的SVG数字仿真模型主电路。

2.如权利要求1所述的数模混合仿真系统，其特征在于，所述低压物理模型包括SVG低压物理模型、感性负载物理模型、容性负载物理模型；所述SVG低压物理模型、感性负载物理模型和容性负载物理模型均接入380V电压等级系统中。

3.如权利要求2所述的数模混合仿真系统，其特征在于，所述SVG低压物理模型为三相链式H桥级联结构，在每相的交流侧串联有电抗器，每相由H桥级联的功率模块组成，所述功率模块由四个桥臂组成，每个桥臂由IGBT模块组成，所述IGBT模块包括IGBT器件以及与其反并联的二极管组成；每个所述功率模块并联有直流电容器。

4.如权利要求1所述的数模混合仿真系统，其特征在于，所述低压物理模型控制系统包括控制平台、SVG物理控制器、电压互感器、电流互感器、光纤转接板和仿真机；所述控制平台通过光纤转接板分别控制SVG低压物理模型、感性负载物理模型和容性负载物理模型；所述SVG物理控制器设置在控制平台与接口转接板之间；所述电压互感器连接在380V电压等级系统中；所述电流互感器与SVG低压物理模型的功率模块连接；所述SVG低压物理模型、感性负载物理模型和容性负载物理模型分别通过光电转换板与仿真机连接；

所述低压物理模型控制系统用于实现低压物理模型的数据采集、控制保护和人机交互，包括：1)具备采集控制保护和人机界面显示所需的模拟量和开关量功能，2)完成SVG低压物理模型投切操作，3)完成SVG低压物理模型的实验教学功能，4)当发生低压物理模型控制系统异常状态时，保证SVG低压物理模型不发生误动作。

5.如权利要求4所述的数模混合仿真系统，其特征在于，所述控制平台和SVG控制器由独立电源供电；所述电压互感器用于采集380V电压等级系统电压；所述电流互感器用于采集SVG低压物理模型的输出电流量，并将输出电流量数据传送给控制平台，以便参数显示和实现SVG装置的保护功能；所述光纤转接板用于接收远方旋钮仿真工作模式电信号和根据仿真工作模式信号选通光纤通路；控制平台根据指令，将继电器信号发给SVG低压物理模型的接触器节点，控制SVG低压物理模型投入或退出运行。

6.如权利要求4所述的数模混合仿真系统，其特征在于，所述SVG物理控制器和光纤转接板之间、光纤转接板与功率模块之间均采用光纤通信；光纤转接板与容性负载物理模型的接触器之间采用光纤通信；光纤转接板与感性负载物理模型的接触器之间采用电缆通信。

7.如权利要求1所述的数模混合仿真系统，其特征在于，所述数字仿真机包括工控机、数字仿真模块以及SVG的数字仿真模型，SVG低压物理模型通过接口转接板与仿真平台接口通信，实现数模混合仿真功能。

8.如权利要求1-7中任一项所述的一种静止无功发生装置的数模混合仿真系统的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括下述仿真工作模式：

①低压物理模型控制系统控制低压物理模型仿真工作模式；

②数字仿真机控制低压物理模型仿真工作模式；

③低压物理模型控制系统控制数字仿真机仿真工作模式。

9.如权利要求8所述的仿真方法，其特征在于，所述仿真工作模式①中，低压物理模型控制系统中的SVG物理控制器控制低压物理模型的SVG低压物理模型的功率模块、容性负载物理模型和感性负载物理模型；

所述SVG低压物理模型、容性负载物理模型和感性负载物理模型具备本地或远方投切功能；投入容性或感性负载物理模型后，改变380V电压等级系统等值阻抗参数，380V母线电压上升或下降，在投入SVG低压物理模型后，改善380V电压等级系统的无功分布，380V母线电压下降或上升，将380V母线电压维持在控制目标范围内；

所述仿真工作模式①为模拟仿真，用SVG物理控制器来控制SVG物理功率模块输出无功；

所述仿真工作模式②和③为数模混合仿真中，用数字仿真机控制SVG低压物理模型的功率模块和SVG物理控制器控制数字仿真机中的SVG数字仿真模型主电路。