[发明专利]电力-工控-信息三网融合的电力模拟系统

说明书

本发明公开了一种电力‑工控‑信息三网融合的电力模拟系统，具体模拟方式是：基于实时数字仿真平台提供相关系统的电力模拟实时数字仿真模型，与实际工控系统连接，同步实时运行，通过实际工控系统耦合链接到信息网，形成电力‑工控‑信息三网融合的电力模拟环境，模拟现场电力环境实际运行工况，实现三网并行模拟，满足有限空间中对大规模电力模拟环境的要求，优化系统控制性能，作为防范网络入侵的模拟对象，对工控系统、信息系统进行演练、评估、测试，从而提升工控系统、信息系统的安全水平。

技术领域

本发明属于电力模拟环境的技术领域，涉及一种电力-工控-信息三网融合的电力模拟系统。

背景技术

电力模拟环境是近年发展起来的数字化仿真分析手段，可与实际工控系统同步运行，模拟现场运行工况，优化系统控制，从而缩短新产品的研发周期、降低开发成本。

目前较多的模拟方案，几乎都是针对具体发电机组的模拟实验平台，例如公开号为CN105258964A公开日为2016年1月20日的中国专利文献，公开了一种大型水轮发电机组通风模拟试验系统，以工业控制计算机为核心，基于虚拟仪器技术、远程控制技术、无线测量技术和PXI总线技术实现了对水轮发电机通风模拟系统中各部位的风速、风压、风量以及转速、通风损耗等关键参数的真实可靠的测试。

从这类模拟试验系统，可以看出，是为了提高具体发电机组的相应的某些性能从而进行针对性的试验模拟，再改进，以提高相应的发电功率，或者降低功耗，或者提高抗干扰能力等等方面。

但是对于发电机组、工业控制以及信息网的结合进行大环境的模拟，目前还没有公开的相应方案。但是，随着电力、工控、信息等领域的发展，也逐步提出了对模拟环境的新需求，为实现三网并行模拟，满足有限空间中对大规模电力模拟环境的要求，因此需要设计一种全新的三网融合的电力模拟环境，以实现全方面的模拟，从而提升工控系统、信息系统的安全水平。

发明内容

本发明的目的是结合实时数字仿真的现状，提出一种电力-工控-信息“三网融合”的电力模拟系统，基于实时数字仿真平台，提供系列化、高精度的电力模拟实时数字仿真模型，与实际工业控制系统连接，同步实时运行，通过实际工业控制系统，以以太网、无线网络等方式耦合链接到信息网，形成电力-工控-信息“三网融合”的电力模拟环境，模拟现场电力环境实际运行工况，实现三网并行模拟，满足有限空间中对大规模电力模拟环境的要求，优化系统控制性能，作为防范网络入侵的模拟对象，对工控系统、信息系统进行演练、评估、测试，从而提升工控系统、信息系统的安全水平。

为此，本发明采取如下技术方案：

电力-工控-信息三网融合的电力模拟系统，其特征在于：

首先，基于实时数字仿真平台，研发相关系统的电力模拟实时数字仿真模型，将电力模拟实时数字仿真模型均与对应系统的实际特性曲线进行校核，形成系列化、高精度的电力实时数字仿真模型。其中，所述相关系统至少包括火电、气电、核电、水电、风电、光伏、微电网、变电站、区域电网、大电网等仿真模型；所述对应系统的实际特性曲线至少包括：空载特性曲线、短路特性曲线、负载特性曲线、外特性曲线、调节特性曲线等。

进一步，利用实时数字仿真平台的高速接口（IO、通信协议等），与实际工业控制系统连接，同步实时运行。

然后，通过实际工业控制系统，以以太网、无线网络等方式耦合链接到信息网，形成电力-工控-信息三网融合的电力模拟环境，模拟现场电力环境实际运行工况，实现三网并行模拟，满足有限空间中对大规模电力模拟环境要求，优化系统控制性能，作为防范网络入侵的模拟对象，对工控系统、信息系统进行演练、评估、测试，从而提升工控系统、信息系统的安全水平。

所述实时数字仿真平台提供的相关系统的电力模拟实时数字仿真模型，至少包括火电、气电、核电、水电、风电、光伏、微电网、变电站、区域电网、大电网各个机组的仿真模型，各个仿真模型的形成过程如下：