[实用新型]一种DSP系统与RTDS装置构成的混合实时仿真装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及原动机与负载及电力网络的实时仿真领域，具体为一种DSP系统与RTDS装置构成的混合实时仿真装置。

背景技术

电力系统仿真是研究电力系统动态行为的重要手段之一。在电力系统中，仿真技术有着很好的应用，并取得了很多研究成果，产生了良好的社会与经济效益。其中出现了大量成熟的仿真工具与软件，如RTDS、PSCAD/EMTDC等，还有国内常规的电力系统暂态稳定计算软件，例如中国电力科学院开发的电力系统潮流计算、暂态稳定和短路电流计算的仿真软件PSASP，还有BPA软件。但在这些工具软件中，对非线性方程的求解能力不足，其提供的原动机模型往往被简化为线性模型，使模型变得较简单，但与实际不符，以至不能真实的反映原动机在电力系统动态过程中的真实行为。

这是因为由于专业分工的影响和早期研究手段的缺乏，认为水电机组的水力过渡过程、机械过渡过程与电磁过渡过程在时间尺度上不一致，可以分开进行研究；再加上考虑计算的维度与速度，在电力系统暂态稳定计算中，水力系统一般采用简单引水管道刚性水击-线性化水轮机假设下的简化模型,无法用于复杂水力系统。这种对水力系统模型简化所造成的仿真计算误差对于某些问题的研究尚可接受,但对于诸如水电系统中长期动态稳定、水轮发电机组再同步、调压井系统大波动稳定等水电耦合和自动调节作用密切相关的问题的研究，由于数据不全，未完全考虑非线性条件的影响等，严重影响计算的准确度和可信度，甚至会导致不合理的结论。

另一方面，在电力系统安全控制方面，需要考虑电网的真实特性进行控制设备与保护装置的性能测试，需实现电力系统的实时仿真，近年来实时仿真用的最多的是由加拿大曼尼托巴RTDS公司开发制造全称为实时数字仿真仪（Real Time Digital Simulator）（以下简称RTDS），它是一种专门设计用于研究电力系统中电磁暂态现象的装置。目前，RTDS已广泛应用于28个国家（地区）的电力企业和研究机构，但该装置不能仿真电力系统中原动机的非线性特性。

有鉴于此，需研究新的技术方案，综合考虑非线性特征，建立具有良好精度、计算快速的非线性原动机实时仿真装置；结合现已比较成熟的负载及电力网络仿真装置，从而实现电力系统的非线性实时仿真。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种DSP（digital signal processor，即数字信号处理器）系统与RTDS（Real Time Digital Simulator，即实时数字仿真仪）装置构成的混合实时仿真装置。

为实现上述技术目的，本实用新型提供的方案是：一种DSP系统与RTDS装置构成的混合实时仿真装置，包括原动机仿真组件和负载及其网络仿真组件，所述原动机仿真组件包括依次联接的原动机模拟量输入单元ADC、DSP芯片、原动机模拟量输出单元DAC，开关量输入单元IO与DSP芯片联接；所述负载及其网络仿真组件包括RTDS仿真器，以及与RTDS仿真器联接的模拟量输入单元GTAI、模拟量输出单元GTAO，RTDS仿真器联接的开关量输出单元GTDO；原动机模拟量输出单元DAC与模拟量输入单元GTAI联接，开关量输出单元GTDO与开关量输入单元IO联接，模拟量输出单元GTAO与原动机模拟量输入单元ADC联接。

而且，所述原动机模拟量输入单元ADC为AD9257-40型号的芯片。

而且，所述DSP芯片为TMS320F28335型号的芯片。

而且，所述原动机模拟量输出单元DAC为DAC7724或DAC7725型号的芯片。

而且，所述开关量输入单元IO为采用XC95144型号的芯片。

而且，所述模拟量输入单元GTAI为TMS320F28335型号的芯片内的集成ADC电路。

本实用新型具有如下优点：1、DSP技术实现了原动机部分的非线性实时仿真；2、RTDS实现了负载及电力网络的仿真处理；3混合仿真系统可实现电力系统及网络的非线性实时仿真。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

图2是本实用新型具体应用实施例结构框图。

其中，1、原动机模拟量输入单元ADC，2、DSP芯片，3、原动机模拟量输出单元DAC，4、DSP系统开关量输入单元IO，5、RTDS模拟量输入单元GTAI，6、RTDS仿真单元，7、RTDS模拟量输出单元GTAO，8、RTDS开关量输出单元GTDO，9、原动机控制装置，10、仿真装置显示与监控单元。

具体实施方式