[发明专利]一种基于虚拟现实的数字化交互仿真系统和方法

权利要求书

1.一种基于虚拟现实的数字化交互仿真系统，其特征在于，包括：CPS拓扑构建模块、模拟仿真模块和模拟电网组合屏模块；

所述CPS拓扑构建模块，用于根据仿真需求从预先构建的虚拟实验室中选择部件，并建立各部件间的电网物理连接和通信连接；

所述模拟仿真模块，用于基于选择的部件以及各部件间电网物理连接和通信连接，进行模拟仿真；

所述模拟电网组合屏模块，用于以增强现实的方式可视化展示所述模拟仿真模块的仿真结果和电网拓扑结构图。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模拟仿真模块，包括：小电流接地单元、短路实验单元、分布式电网并/离网单元和合环实验室仿真验证单元；

所述小电流接地单元，用于基于选择的部件以及各部件间电网物理连接和通信连接进行模拟节点接地，结合所述模拟电网组合屏模块可视化展示接地点的电流和电压取线数据；

所述短路实验单元，用于基于选择的部件以及各部件间电网物理连接和通信连接模拟节点短路，结合所述模拟电网组合屏模块可视化展示短路点后失电范围，并进行隔离和转供恢复情况；

所述分布式电网并/离网单元，用于基于选择的部件以及各部件间电网物理连接和通信连接模拟分布式电源并离网，结合所述模拟电网组合屏可视化展示接入点的功率投切情况；

所述合环实验室仿真验证单元，用于基于选择的部件以及各部件间电网物理连接和通信连接模拟电网合环运行，结合所述模拟电网组合屏可视化展示关键节点的电流、电压情况。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述CPS拓扑构建模块，包括：CPS物理拓扑单元和CPS通信拓扑单元；

所述CPS物理拓扑单元，用于根据仿真需求从虚拟实验室中选择部件，并建立各部件间的物理拓扑连接；

所述CPS通信拓扑单元，用于根据仿真需求从虚拟实验室中选择部件，并建立各部件间的通信拓扑连接。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述虚拟实验室中的部件包括：模拟风机控制屏、模拟风机、无穷大变压器、RL负载、RLC负载、故障模拟器、模拟储能系统、模拟光伏系统、高压直流柜、静止无功发生器、动态无功补偿装置、电网模拟从机、供电电源模拟装置、配变模拟变压器/隔离变压器、变压器接地单元、先进配电网小步长实时仿真机、多能系统混合仿真机、录波仪、模拟电网组合屏、四象限功率放大器、交流配电屏、模拟环网柜测控屏、模拟联络开关屏、模拟配网故障屏、服务器机柜、模拟无穷大测控屏、模拟中性点接地方式屏、模拟负荷开关屏和通讯屏。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括虚拟实验室模块；

所述虚拟实验室模块，用于对进行配电网仿真的虚拟实验室中的各部件进行建模。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，部件的模型的构建，包括：

对部件的几何形状、外观纹理、动态特性和物理特性分别进行建模。

7.一种基于虚拟现实的数字化交互仿真方法，其特征在于，包括：

根据仿真需求从预先构建的虚拟实验室中选择部件，并建立各部件间的电网物理连接和通信连接；

基于选择的部件以及各部件间电网物理连接和通信连接，进行模拟仿真；

以增强现实的方式可视化展示所述模拟仿真模块的仿真结果和电网拓扑结构图。