[发明专利]硬件在环仿真方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统中的仿真技术领域，特别是涉及一种硬件在环仿真方法和系统。

背景技术

数字物理混合仿真又称为硬件在环仿真(hardware-in-the-loop，HIL)，这种方法将实际的物理待试系统(hardware under test，HUT)置于由实时数字仿真系统建立的虚拟电力系统模型(virtual electrical system，VES)中进行闭环仿真。HIL系统分为信号型硬件在环(control hardware-in-the-loop CHIL)仿真与功率连接型硬件在环(power hardware-in-the-loop，PHIL)仿真。相比其它仿真技术，HIL仿真具有很多的优势，它通过实时仿真器件对真实的电气元件可以反复的进行准确、稳定的试验研究，它最小化降低了即使在各种极端条件下的仿真成本与风险，最大化的检测了被仿真电气设备的缺陷，避免了难以承受的损失。

但是，在仿真的过程当中，延时问题是不可避免的问题，系统从信号的发出到反馈信号的接收，其间必然有一个时间差是影响系统不稳定和系统精度的一个重要因素，基于硬件的延时问题，传统的消除方法选用高性能高容量的硬件在环仿真系统，降低系统采样和数据计算等环节造成的延时，但是，由于加大了芯片容量和系统性能，从而大大提高了仿真成本。

发明内容

基于此，有必要针对仿真成本高的问题，提供一种硬件在环仿真方法和系统。

一种硬件在环仿真方法，包括：

获取硬件在环仿真系统稳态运行中电力系统模型输出的检测量，其中，所述电力系统模型是根据待测电气设备在硬件在环仿真系统中搭建的电力系统模型；

获取所述硬件在环仿真系统的总延时时间，并获取工频周期时间；

根据所述总延时时间、预设的工频周期采样点数、所述工频周期时间计算延时点数，其中，所述延时点数是检测量需要进行补偿的采样点数；

将所述检测量进行快速离散傅里叶分解，获得其实部和虚部；根据所述延时点数对所述实部和虚部进行相位补偿，获得补偿后的实部和虚部；将补偿后的实部和虚部通过离散傅里叶反变换组合并叠加，获得补偿后的检测量；

根据补偿后的检测量对待测电气设备进行在环仿真试验。

一种硬件在环仿真系统，包括：

检测量获取模块，用于获取硬件在环仿真系统稳态运行中电力系统模型输出的检测量，其中，所述电力系统模型是根据待测电气设备在硬件在环仿真系统中搭建的电力系统模型；

参数获取模块，用于获取所述硬件在环仿真系统的总延时时间，并获取工频周期时间；

延时点数计算模块，用于根据所述总延时时间、预设的工频周期采样点数、所述工频周期时间计算延时点数，其中，所述延时点数是检测量需要进行补偿的采样点数；

补偿模块，用于将所述检测量进行快速离散傅里叶分解，获得其实部和虚部；根据所述延时点数对所述实部和虚部进行相位补偿，获得补偿后的实部和虚部；将补偿后的实部和虚部通过离散傅里叶反变换组合并叠加，获得补偿后的检测量；

仿真模块，用于根据补偿后的检测量对待测电气设备进行在环仿真试验。

上述硬件在环仿真方法和系统，在仿真试验过程中，根据所述总延时时间、预设的工频周期采样点数、工频周期时间计算延时点数，并采用快速离散傅里叶分解获得其实部和虚部，对实部和虚部进行相位补偿，再通过离散傅里叶反变换并进行组合和叠加，获得补偿后的检测量。有效的进行了延时补偿，从而有效的提高了硬件在环仿真系统仿真的稳定性和精度，同时成本低。

附图说明

图1为本发明硬件在环仿真方法实施例的流程示意图；

图2为本发明硬件在环仿真系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，为本发明硬件在环仿真方法实施例的流程示意图，包括步骤：

步骤S101：获取硬件在环仿真系统稳态运行中电力系统模型输出的检测量，其中，所述电力系统模型是根据待测电气设备在硬件在环仿真系统中搭建的电力系统模型；

首先可以根据仿真要求在硬件在环仿真系统中搭建电力系统模型。获取电力系统模型输出的检测量。检测量可以是三相电流，也可以是三相电压。

步骤S102：获取所述硬件在环仿真系统的总延时时间，并获取工频周期时间；