[发明专利]一种电站全数字综合仿真平台

摘要

一种电站图形化建模综合仿真平台，实现了电站电网部分、流网系统、及控制系统的图形化建模。所建立的仿真模型既可以进行子系统、或装置等的独立仿真计算，又可以进行整个电站全系统模型的联合闭环计算；可以进行全数字实时仿真，也可进行仿真分析实验；平台包括仿真机模块，实时计算数据可自动与仿真机虚拟电站监控画面或虚拟设备或物理子系统中的设备变量链接，实现实时数字仿真机功能。本发明在分析计算中直接调用仿真模型，方便地实现对电站暂态过程、中长期过程、流体网络、控制系统等仿真的需要。

主权项

一种电站全数字综合仿真平台，包括电站主系统图形化建模、控制系统图形化建模，其特征在于，电站主系统图形化建模用于实现电气主系统、流体网络的图形化建模，分别形成电气主系统仿真模型、辅机系统仿真模型、能量转化系统仿真模型，在实时计算或分析计算中实现电站全系统闭环计算，控制系统图形化建模按电机、励磁系统、原动机及其调速系统、自动装置、保护装置、监控装置、整流逆变装置形成仿真模型，该仿真模型在电站主系统形成仿真模型前由相关的主系统元件调用或启用，参与到电站全系统闭环计算中，电站全系统实时闭环计算各级画面，各主系统、物理子系统或装置的图形画面均能打开进行监控；该综合仿真平台包括实时计算和分析计算，分析计算通过调用各仿真模型实现，其初始工况在图形化建模过程中设定，或导入实时计算中按各子系统或分系统仿真模型保存的断面数据，电气主系统实时计算或分析计算实现电气主系统及其控制系统仿真模型的计算或调试，辅机系统实时计算或分析计算实现辅机系统及其控制系统仿真模型的计算或调试，能量转化系统实时计算或分析计算实现能量转化系统及其控制系统仿真模型的计算或调试，控制系统实时计算或分析计算实现控制系统仿真模型的计算或调试，电站全系统实时计算或分析计算实现电站全系统仿真模型的联合闭环计算或调试；该综合仿真平台包括仿真机模块，仿真机模块控制电站系统仿真模型的实时计算功能，实时计算数据自动与仿真机虚拟电站监控画面或虚拟设备或物理子系统中的设备变量链接，实现实时数字仿真机功能；所述电站全系统闭环计算：包括电气主系统仿真模型、辅机系统仿真模型、能量转化系统仿真模型间的迭代计算及与相关控制系统仿真模型的联合闭环计算；所述电站主系统图形化建模，是为了形成电力系统的暂态稳定仿真模型及流网系统仿真模型，流网系统仿真模型被处理成与电网系统仿真模型一致的形式；图形元件连接后构成元件拓扑关系，元件库中除节点图形元件外均代表物理系统中的元件，母线或节点共同构成电网/流网节点，其他元件只能与母线或节点相连，节点或母线的类型需标明，电网中的PQ节点、PV节点、SLACK节点，流网的与其类似，用于仿真模型的初始化计算，元件参数设置均在电网/流网图上对应的图形元件上修改或保存，元件参数不仅包括元件本身的参数，也包括该图形元件与其他图或其他图上的某元件的关联的标注、元件模型类型的选择、故障设置，实时计算数据在各级图上对应的图形元件上进行监控；所述控制系统图形化建模，是为了实现发电机组、电机、励磁系统、原动机及其调速系统、自动装置、保护装置、监控装置、整流逆变装置实际的物理子系统或装置的仿真模型，在控制系统实时计算或分析计算中实现控制系统仿真模型的计算或调试，所形成的仿真模型供电站主系统建模中使用；元件库中的图形元件为各种通用函数模块，根据某系统的传递函数框图对图形元件进行连接后构成元件拓扑关系，元件参数设置均在控制系统图对应的图形元件上修改或保存，元件参数不仅包括元件本身的参数，也包括该元件与其他图或其他图上的某元件的关联的标注、元件模型类型的选择、故障设置，控制系统实时计算数据在该控制系统图相应的图形元件上进行监控；控制系统图形化建模提供开放的元件模块，用户通过开放的元件模块定义元件的参数并通过控制系统图形化建模获得所需系统的拓扑关系并通过用户自己编程实现元件的仿真模型，并在控制系统图形化建模环境下进行调试、分析或调用。