[发明专利]一种多时间尺度混合实时数字仿真系统

摘要

本发明涉及一种多时间尺度混合实时数字仿真系统，包括控制器、向控制器发送故障信号的保护系统、装置级电磁暂态模块、器件级开关暂态模块和热动态过程模块；控制器向装置级电磁暂态模块发送控制命令和脉冲信号，向器件级开关暂态模块分别发送脉冲信号和装置级电磁暂态模块的仿真输出结果；装置级电磁暂态模块将其仿真输出结果发送给控制器；器件级开关暂态模块向保护系统发送器件的过电压、过电流和故障状态信息；热动态过程模块向保护系统发送所述器件级开关暂态模块的可关断阀体的温度；各个模块通过接口依次进行数据交互，实现电磁暂态、开关暂态和热动态过程的联合仿真。本发明技术方案对控制与保护系统提供更全面和真实的闭环物理测试环境。

主权项

1.一种多时间尺度混合实时数字仿真系统，其特征在于：包括：控制器、向所述控制器发送故障信号的保护系统、装置级电磁暂态模块、器件级开关暂态模块和热动态过程模块；所述控制器向所述装置级电磁暂态模块发送控制命令和脉冲信号，向所述器件级开关暂态模块分别发送脉冲信号和所述装置级电磁暂态模块的仿真输出结果；所述装置级电磁暂态模块将其仿真输出结果发送给所述控制器；所述器件级开关暂态模块向所述保护系统发送器件的过电压、过电流和故障状态信息；所述热动态过程模块向所述保护系统发送所述器件级开关暂态模块的可关断阀体的温度；所述装置级电磁暂态模块、器件级开关暂态模块和热动态过程模块通过接口依次进行数据交互，实现电磁暂态、开关暂态和热动态过程的联合仿真；所述装置级电磁暂态模块，用于建立反映装置电磁暂态的微秒级模型；所述器件级开关暂态模块，用于建立反映IGBT开关暂态的纳秒级模型；所述热动态过程模块，用于建立反映温度动态的秒级模型；所述多时间尺度混合实时数字仿真系统还包括系统级电磁暂态模块，用于建立反映电力系统机电暂态的毫秒级模型；所述系统级电磁暂态模块通过大小步长传输线或接口变压器与所述装置级电磁暂态模型连接；所述控制器包括主控制器和通信模块；所述主控制器向所述装置级电磁暂态模块发送控制命令；所述通信模块接受所述装置级电磁暂态模块的仿真输出结果，并将所述仿真结果发送至所述器件级开关暂态模块；所述通信模块分别向所述装置级电磁暂态模块和所述器件级开关暂态模块发送PWM脉冲信号。