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全数字实时仿真装置与直流输电控制保护装置的闭环仿真方法

0引言在直流输电工程调试及投运前,一般需要利用动态模拟(简称动模)实验做前期的研究工作[1-3],在动态模拟实验中,直流输电控制保护装置与实际投运的控制保护装置基本一致,其他设备如交流滤波器、换流变压器、换流阀、平波电抗器、直流滤波器和直流线路等都是按照相似条件来设计、组成物理模型。动态模拟的优点是可以较为真实地反映被研究系统的全动态过程,包括同一系统内不同时间常数的动态过程;其局限性在于仿真的规模受实验室设备和场地限制,而且每一次不同类型的试验都要重新进行电气接线,费力耗时。更为不利的是,筹建动模试验室投资巨大,目前全国也就屈指可数的几家,而且担负着电力系统众多的试验任务,很难满足大量实时测试工作的需要。直流输电工程调试及投运前的研究工作也可采用数模混合式仿真来实现[4-6]。数模混合式仿真采用的是数字仿真元件和物理模型相结合的方式,将发电机、电动机等旋转设备采用数学模型表示,交流线、变压器、恒阻抗负荷等其他交流系统元件和直流...  (本文共6页) 阅读全文>>

《电机与控制应用》2010年09期
电机与控制应用

基于现场可编程门阵列永磁同步电机模型的硬件在环实时仿真测试技术

0引言硬件在环(Hardware in the Loop,HIL)是实时仿真技术的一种重要工程应用形式,即被控对象采用实时数学模型模拟,与真实的控制器连接,进行整个系统的半实物实时仿真测试,可以方便地实现设计方案的验证与优化,缩短开发周期,降低研发成本。HIL先后在航天航空、军事、汽车等领域得到推广应用[1-2]。但是,在电动汽车的电机系统领域,实现HIL实时仿真测试的主要困难在于系统仿真步长难以达到微秒级。文献[3]提出采用dSPACE实现永磁同步电机(Permanent MagnetSynchronous Motor,PMSM)驱动系统20μs步长实时仿真测试,脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)开关频率f=2kHz。但是,目前电动汽车的电机系统逆变器的开关频率已达到10kHz甚至更高,采用dSPACE建立电机系统模型已无法胜任电动汽车电机系统的HIL实时仿真测试。现场可编程门阵列(Field P...  (本文共6页) 阅读全文>>

《风能》2010年10期
风能

基于模型的实时仿真方法论——风电领域研发和测试新思路

1引言实时仿真在近20年内已经广泛地应用于电力系统领域的各种研究之中。在风电并网系统的分析和设计阶段,算法工程师需要对算法进行验证并在工程早期就规避大多数问题;硬件工程师需要对控制器进行测试并观察系统对电网的影响,为更好地满足设计和测试的需要,突破这些技术问题,需要一个动态的平台。由于投资和安全因素,工程中实际物理系统或模型很难复现各种故障,而在实时仿真的数字模型中可以轻易实现对常规与故障情况下的各种工况的分析,更重要的是,在对大型电力系统进行设计和测试时,基于模型的实时仿真是目前的最佳方案,它能对电网的各种动态行为进行复现,并且不会产生灾难性后果。本文首先引入了实时仿真的概念,从方法论的角度介绍了实时仿真的4种典型应用。针对双馈风电机组并网系统进行了研究,基于模型的实时仿真这一思路贯穿于整个研究的具体实施过程,从时间和投资角度来说,有了明显的改进。结果表明,实时仿真对风电领域的控制算法测试、验证以及控制器成品的测试,具有很大优...  (本文共5页) 阅读全文>>

权威出处: 《风能》2010年10期
《系统仿真学报》2009年S2期
系统仿真学报

并行分布实时仿真的高精度时间管理

引言1随着实时仿真应用范围的扩大,仿真应用复杂化和仿真性能要求的提高,对于系统的测试不再是基于理想条件完成,更多的是与真实环境相结合,在不同的环境背景下完成真实系统的实时测试。虽然单节点处理器能力得到了极大提高,但是随着仿真规模的扩大和任务模型的复杂,仅依靠单节点难以满足系统的需要,促使并行分布实时仿真(Parallel and distributed real-time simulation,PDRTS)成为实时仿真发展的必然趋势[1]。PDRTS显著的优势在于利用多节点并行计算的能力,实现了某种意义上的仿真加速,减少仿真系统完成仿真任务的时间,以满足更小帧时间要求的实时仿真,实现大规模的实时仿真。PDRTS系统由多个仿真节点共同完成实时仿真,节点解算基于局部时钟,节点间通过的通信或者网络控制共同完成仿真任务。节点的局部时钟在物理上相互独立,局部时钟的相对漂移以及各节点对于仿真时间的不同解释,引起了节点间时间的差异,因此必须引...  (本文共3页) 阅读全文>>

《江西师范大学学报(自然科学版)》1990年20期
江西师范大学学报(自然科学版)

一类适于实时仿真的4阶方法

在自然界和工程技术问题中常常遇到非常复杂的大的刚性系统,特别有的子系统由实物组成,就必须建立实时仿真模型,采用相应的实时仿真算法.用于连续动力系统y′(t)=f(y(t),u(t)),t∈[t0,b]y(t0)=y0,y0∈Rm{(1)的实时仿真算法很多(参见文〔1〕),这里只讨论4阶仿真算法,RTAB4方法yn+1=yn+h24(55fn-59fn-1+37fn-2-9fn-3),(2)RTABM4方法yn+1=yn+h30(36fpn+12-10fn+5fn-1-fn-2),ypn+12=yn+h384(297fn-187fn-1+107fn-2-25fn-3),(3)这里及下文中,h>0表示积分步长,yn是问题(1)的真解y(t)在点tn=t0+nh处的值的逼近,fn=f(yn,un).在文[2]中已证明,不存在实时的4级4阶RungeKuta公式.虽然存在5级4阶实时仿真RungeKuta方法,但由于计算复杂,在此不...  (本文共4页) 阅读全文>>

《南京工学院学报》1987年02期
南京工学院学报

两台筒型球磨贮仓式制粉系统全工况实时仿真

一、月lJ舌 近年来大容量高参数火力发电机组的大批投运,迫切需要很多具有熟练技能的运行操作人员,采用火电站实时模拟装置是培训高水平操作人员的有效措施。此外在模拟装置上还可研究设备的最佳运行方式和控制系统。 本课题来源于华东地区研制125MW仿真机组的项目。我院动力工程系电厂热能动力及其自动化专业负责提供全部数学模型和仿真软件,这里介绍的是其中的一个组成部分。本文介绍的数学模型建立在“物理定律’夕的基础上,其建模思想和计算方法也适用于其它采用筒型球磨的贮仓式系统。二、模拟对象简介 建模的实际对象为华东地区某电厂的一台125MW机组制粉系统,如图1所示。图中叮。:。)为送风讥,K,。(。)为空气预热器,二。(。)为磨煤机,cf。(。)为粗粉分离器,二f。(。)为细粉分离器,Pf。、。)为排粉机,。。(。)为煤粉混合和喷燃器,gf‘为给粉机,fz为煤粉仓,K为调节风门,KK为隔绝门。本文于1086年4月21「1收到。62南京工学院学报...  (本文共12页) 阅读全文>>