[发明专利]一种基于加快仿真时间推进机制的电力电子系统模型

说明书

本发明公开了一种基于加快仿真时间推进机制的电力电子系统模型，其通过对数值仿真模型运行时间的控制，提出一种成比例推进模型仿真时间的方法。本发明基于加快仿真时间推进机制的电力电子系统模型，实现了仿真模型与实际检测或预测环境参数之间更好的衔接，可在短时间内快速仿真实际电力电子系统数小时、数日甚至数月时间内不同的运行工况。

技术领域

本发明涉及一种可视化电力电子系统快速仿真模型，适用于光伏发电系统、风力发电系统等电力电子系统研究领域。

背景技术

系统仿真技术是以相似原理、信息技术、系统理论及其应用领域相关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行实验研究的一门新型综合技术。实时仿真技术和应用是目前系统仿真领域的研究热点，典型应用场合为半实物仿真系统，如当前使用较为广泛的RTDS、ITLAB、dsPACE等仿真平台，同时半实物仿真系统也是仿真技术中置信度最高的一种仿真方法。但当需要评价实际系统长时间运行性能指标，如数小时、数日甚至数月时间等，实时仿真技术也需要仿真系统相应时长的运行，这是不切实际的。

仿真时间的控制是决定仿真品质的重要因素。通常软件环境下的仿真无法实现对运行时间的控制，而且仿真环境与自然时空无任何信息的交互。但实际的电力电子系统通常是以环境参数为输入的动态系统，如何将仿真模型与实际检测或预测的环境参数更好的衔接，快速仿真电力电子系统的运行数据，具有实用价值。

发明内容

本发明针对上述现有技术所存在的不足之处，提出一种基于加快仿真时间推进机制的电力电子系统模型，实现了仿真模型和实际环境参数很好的衔接，同时通过成比例推进模型的仿真时间，可在短时间内快速仿真实际电力电子系统的运行工况，

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

一种基于加快仿真时间推进机制的电力电子系统模型，其特点在于：

根据实际电力电子系统建立相应的数值仿真模型；假设数值仿真模型的仿真时间设置为T_s，T_s对应离散化的仿真时间序列为{t_s0,t_s1,…,t_si,…,t_sj,…,t_sn}，记为{t_si,i＝0,1,…,n}；假设数值仿真模型实际运行时间为T_r，T_r对应离散化的自然时间序列{t₀,t₁,…,t_i,…,t_j,…,t_n}，记为{t_i,i＝0,1,…,n}；所述加快仿真时间推进机制满足：

a)仿真时间序列的元素t_si和自然时间序列的元素t_i满足一一对应关系；

b)存在仿真加速比k(k＞1)：使得仿真时间序列中的两个元素t_si、t_sj及其对应的自然时间序列的两个元素t_i、t_j，满足式(1)：

t_si-t_sj＝k(t_i-t_j) (1)。

在所述数值仿真模型中，加快仿真时间推进的实现步骤为：

步骤1：确定仿真加速比k的取值范围：若所建立的数值仿真模型为系统机电暂态模型，取1＜k＜1000；若所建立的数值仿真模型为系统电磁暂态模型，取1＜k＜100；

且所述仿真加速比k使得所建立的数值仿真模型满足给定实际电力电子系统精度指标要求；