[发明专利]一种实验室用交直流协调控制器样机实现方法及试验系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种交直流协调控制器试验系统和方法，具体涉及一种实验室用交直流协调控制器样机实现方法及试验系统。

背景技术

随着电网日新月异的发展，涌现出了许多新型的控制算法和理论，特别是针对交直流混联电网稳定控制的交直流协调控制算法的研究。研究这些算法以对日益复杂庞大电网的安全稳定进行智能和高效的控制。按照通常的开发流程，这些新型控制算法在应用于工程实际之前，需要开发相应的试验样机，并采用实时仿真方法进行仿真试验。通过仿真试验，以对算法的可靠性以及有效性进行验证，从而保证实际工程的顺利实施。

传统的试验样机开发流程及特点为：算法研究人员提供待测试算法的逻辑结构和参数；依赖成熟的控制器生产厂家生产试验样机，并由厂家开发人员在样机中编写待测试算法的实现程序；在仿真试验过程中高度依赖样机生产厂家，需要其工作人员对待测试算法的实现程序进行不断修改。该开发流程中涉及到样机仿真试验部分的工作，涉及到的单位及人员较多，协调困难，可能导致试验周期加长，该种实现结构不适用于实验室研究的特点。

实验室研究的特点表现为，其需要通过反复的、大量的仿真试验，对研究对象从多角度、多条件下进行全面测试，当测试结果不理想或发现设计缺陷时，需要对研究对象不断完善和修改，再重复进行上述试验，以期达到理想的设计效果。该特点决定了仿真试验必然是一个长周期的、不断重复的过程，如果所有的程序修改都依赖于样机厂家开发人员，试验进程必然受到一定限制。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种实验室用交直流协调控制器样机实验方法及试验系统，本发明采用样机的实现结构，提高实验室环境下新型控制算法仿真试验的效率，使得算法研发人员可以通过修改通用的simulink模块方便的优化改进算法。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种实验室用交直流协调控制器样机试验系统，所述系统包括交直流协调控制器样机、样机管理工作站、全数字实时仿真装置和仿真试验工作站，所述交直流协调控制器样机与所述全数字实时仿真装置通过IO设备进行连接，所述交直流协调控制器样机与所述样机管理工作站以及所述仿真试验工作站与所述全数字实时仿真装置都通过网线进行连接。

优选的，所述交直流协调控制器样机为基于LabVIEW实时仿真运行环境、以simulink为核心算法开发工具的交直流协调控制器，包括依次连接的输入板卡、实时仿真运行模块和输出板卡；所述输入板卡和所述输出板卡通过所述实时仿真运行模块进行通讯，用于对监控量的采集以及对被控量的输出。

优选的，所述实时仿真运行模块包括输入量接口配置模块、输出量接口配置模块和simulink模块，所述输入量接口配置模块和输出量接口配置模块分别对每个与所述输入板卡和所述输出板卡相连接的设备的输入量和输出量的定义，成为所述输入板卡和输出板卡与所述simulink模块的媒介；所述simulink模块采用动态链接库嵌入方式，实现所述核心算法在所述LabVIEW实时仿真运行环境中的实时运行。

优选的，所述样机管理工作站用于对所述交直流协调控制器样机的输入量和输出量的监视，创建或修改simulink模块，用于更新所述实时仿真运行模块中的simulink模块。

优选的，所述全数字实时仿真装置通过与所述交直流协调控制器样机交互，实时模拟交直流混联电网环境。

优选的，所述仿真试验工作站与所述全数字实时仿真装置相连，用于对所述全数字实时仿真装置进行仿真试验操作，以及对结果波形的分析。

优选的，一种实验室用交直流协调控制器样机实现方法，所述方法包括如下步骤：

(1)仿真试验工作站建立仿真电网模型，并将其下载到全数字实时仿真装置；

(2)所述全数字实时仿真装置发送电气量信号给交直流协调控制器样机；

(3)所述交直流协调控制器样机中的实时仿真运行模块通过电气量信号计算得出调制指令，并将其发送给所述全数字实时仿真装置。

优选的，所述步骤(3)中，所述实时仿真运行模块采用内嵌simulink核心算法模块的方式对所述全数字实时仿真装置中的交直流混联电网进行实时控制，所述simulink模块是通过样机管理工作站创建或修改的simulink模块得到的。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：