用于电力系统的仿真电路及系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于电力系统的仿真电路及系统。其中，该电路包括：信号输入电路，与数字仿真系统连接，用于接收仿真模拟信号；多路电压功率放大电路，与信号输入电路连接，用于对仿真模拟信号进行功率放大得到功率放大信号；多路并联均流控制电路，每路并联均流控制电路分别与一路电压功率放大电路连接，用于将功率放大信号均流处理得到多路并联均流信号；并联输出电路，与多路并联均流控制电路连接，用于合并多路并联均流信号得到仿真信号。采用本实用新型，解决了现有技术中功放输出的信号幅值低、功率小导致电网仿真结果不准确的问题，实现了仿真功率放大器的功率扩容和电压等级提高，从而使得仿真结果准确。
【专利说明】用于电力系统的仿真电路及系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及仿真控制领域，具体而言，涉及一种用于电力系统的仿真电路及系统。
【背景技术】
[0002]随着现代人类社会的发展，人类越来越离不开电能供应，一方面电网容量不断增大以不断满足人类的，另一方面人类的用电负荷种类繁多，线性、非线性、脉冲等用电设备在工业、农业和居民日常用电中广泛应用。电网供电质量的高低严重影响用电设备的性能、寿命和人类的工作和生活质量，同时各类用电设备的负荷性质极大的导致电网的供电质量下降。
[0003]电力系统对提高电网供电质量的研究和各类用电负荷设备对电网供电质量的技术要求和影响等相关科学研究也在持续进行，特别是电网供电质量的高低对一些重要和特定用电负荷的影响的研究得到越来越多的重视，比如工业自动控制、交通运输、通讯、照明等等行业的关键设备对电网质量的要求更加严格。
[0004]通常人们对电网供电质量的高低的研究采用数字实时仿真技术对一些电力系统中重要和特定用电设备进行研究，具体通过数字仿真系统建立电网和用电设备数学模型，模拟仿真电网在各类供电状态时对用电设备的影响，通过数字仿真能发现和解决部分实际问题，提高电网的供电质量，改善用电设备的工作状态。
[0005]现有技术中的电力系统数字仿真一般由数字仿真软件系统、数字仿真模拟信号系统、数字仿真功率放大器和仿真负载装置组成，由于功放技术的技术瓶颈，数字仿真功率放大器的输出电压等级低、输出功率较小，因此仿真负载装置一般是电力系统的二次设备，其负载功率小，电压低。通常是通过数字仿真系统输出仿真信号，仿真信号通过信号放大器放大输出仿真功率信号，供给仿真模拟设备(电力系统的二次设备)，实现电力系统供电数字仿真研究。
[0006]但是由于数字仿真系统通过信号放大器输出的电压信号幅值较低，一般输出57.4/100V，输出功率小，只有数十伏安，主要供给电力系统二次设备等仿真负载。因为受信号功放大器输出的仿真信号幅值底、功率小的制约，只能通过仿真模拟设备替代实际的供电负荷设备，其仿真结果与实际的运行结果有加大差距，不能实现电力系统供电技术的实物仿真。
[0007]针对现有技术中功放输出的信号幅值低、功率小导致电网仿真结果不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
[0008]针对相关技术中功放输出的信号幅值低、功率小导致电网仿真结果不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本实用新型的主要目的在于提供一种用于电力系统的仿真电路及系统，以解决上述问题。[0009]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于电力系统的仿真电路，该电路包括:信号输入电路，与数字仿真系统连接，用于接收仿真模拟信号；多路电压功率放大电路，与信号输入电路连接，用于对仿真模拟信号进行功率放大得到功率放大信号；多路并联均流控制电路，每路并联均流控制电路分别与一路电压功率放大电路连接，用于将功率放大信号均流处理得到多路并联均流信号；并联输出电路，与多路并联均流控制电路连接，用于合并多路并联均流信号得到仿真信号。
[0010]进一步地，仿真电路还包括:信号放大控制电路，与信号输入电路连接，用于将仿真模拟信号放大得到放大后的仿真模拟信号。
[0011]进一步地，仿真电路还包括:多路增益校准电路，连接于信号放大控制电路与多路电压功率放大电路之间，用于对放大后的仿真模拟信号进行增益校准得到校准后的仿真模拟信号，其中，每路增益校准电路分别与一路电压功率放大电路连接。
[0012]进一步地，仿真电路还包括:仿真输出电路，用于输出仿真信号。
[0013]进一步地，仿真电路还包括:控制电源，分别与信号输入电路、信号放大控制电路以及多路增益校准电路连接，用于为信号输入电路、信号放大控制电路以及多路增益校准电路供电。
[0014]进一步地，仿真电路还包括:主电源，与多路电压功率放大电路连接，用于为多路电压功率放大电路供电。
[0015]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于电力系统的仿真系统，该系统包括:用于电力系统的仿真电路。
[0016]进一步地，仿真系统还包括:数字仿真系统，与仿真电路连接，用于输出仿真模拟信号。
[0017]进一步地，仿真系统还包括:负荷电路，与仿真电路连接，用于在仿真电路输出的仿真信号的控制下运行。
[0018]采用本实用新型，通过多路电压功率放大电路将仿真模拟信号放大之后，使用多路并联均流控制电路将对应的功率放大信号进行均流处理得到多路并联均流信号，然后使用并联输出信号仿真信号，输出的仿真信号的电压等级满足电力系统的供电电压范围，功率输出可达数千瓦，通过本实用新型的并联均流技术，实现了仿真功率放大器的功率输出数十倍的增加，输出电压等级和功率容量完全满足电力系统供电实物仿真，使用本申请中的电路得到的仿真信号可以直接输出给电力系统的负载设备，解决了现有技术中功放输出的信号幅值低、功率小导致电网仿真结果不准确的问题，实现了仿真功率放大器的功率扩容和电压等级提高，使得输出电压功率大，可带电力系统的各类负载，使用该仿真信号仿真可以准确模拟电力系统的真实运行结果的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0020]图1是根据本实用新型实施例的用于电力系统的仿真电路的结构示意图；以及
[0021]图2是根据本实用新型实施例的一种可选的用于电力系统的仿真电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0023]图1是根据本实用新型实施例的用于电力系统的仿真电路的结构示意图。如图1所示，该电路可以包括:信号输入电路10，与数字仿真系统100连接，用于接收仿真模拟信号；多路电压功率放大电路20，与信号输入电路10连接，用于对仿真模拟信号进行功率放大得到功率放大信号；多路并联均流控制电路30，每路并联均流控制电路分别与一路电压功率放大电路连接，用于将功率放大信号均流处理得到多路并联均流信号；并联输出电路40，与多路并联均流控制电路连接，用于合并多路并联均流信号得到仿真信号。
[0024]采用本实用新型的上述实施例，通过多路电压功率放大电路将仿真模拟信号放大之后，使用多路并联均流控制电路将对应的功率放大信号进行均流处理得到多路并联均流信号，然后使用并联输出信号仿真信号，输出的仿真信号的电压等级满足电力系统的供电电压范围，功率输出可达数千瓦，通过本实用新型的并联均流技术，实现了仿真功率放大器的功率输出数十倍的增加，输出电压等级和功率容量完全满足电力系统供电实物仿真，使用本申请中的电路得到的仿真信号可以直接输出给电力系统的负载设备，解决了现有技术中功放输出的信号幅值低、功率小导致电网仿真结果不准确的问题，实现了仿真功率放大器的功率扩容和电压等级提高，使得输出电压功率大，可带电力系统的各类负载，使用该仿真信号仿真可以准确模拟电力系统的真实运行结果的效果。
[0025]在本实用新型的上述实施例中，如图2所示，仿真电路还可以包括:信号放大控制电路50，与信号输入电路10连接，用于将仿真模拟信号放大得到放大后的仿真模拟信号。
[0026]根据本实用新型的上述实施例，仿真电路还可以包括:多路增益校准电路60，连接于信号放大控制电路与多路电压功率放大电路之间，用于对放大后的仿真模拟信号进行增益校准得到校准后的仿真模拟信号，其中，每路增益校准电路分别与一路电压功率放大电路连接。
[0027]通过上述实施例，仿真模拟信号通过信号放大控制电路、增益校准电路和并联均流控制电路完成多路电压功率放大电路的并联输出，输出的电压精度高、失真度小、带宽高，可带电力系统的各类负载，完全满足电力系统供电技术实物仿真需要。
[0028]如图2所示，本申请的仿真电路还可以包括:仿真输出电路70，用于输出仿真信号；控制电源80，分别与信号输入电路10、信号放大控制电路以及多路增益校准电路连接，用于为信号输入电路、信号放大控制电路以及多路增益校准电路供电；主电源90，与多路电压功率放大电路连接，用于为多路电压功率放大电路供电。
[0029]具体地，如图2所示，数字仿真系统的仿真模拟信号经信号输入电路10输入，由信号放大控制电路50控制输出给增益校准电路，经增益校准电路60增益校准后经电压功率放大电路20放大，放大的功率放大信号经电压功率放大器的并联均流控制电路30输出，多路并联均流信号输出到电压功率放大器的并联输出电路40，并联后的仿真信号作为仿真功率的仿真输出电路70的输出，供给仿真负载设备。图中的控制电源给信号输入电路10、信号放大控制电路50以及增益校准电路60供电；主电源给多个电压功率放大电路20供电。[0030]更具体地，现有技术中单路电压功率放大器输出220V0.5A，采用本实用新型的技术方案，实现30路电压功率放大器并联输出，输出电压可达到220V15A。
[0031]本实用新型还提供了一种用于电力系统的仿真系统，该系统包括上述实施例中任意一中的用于电力系统的仿真电路。
[0032]采用本实用新型的上述实施例，通过多路电压功率放大电路将仿真模拟信号放大之后，使用多路并联均流控制电路将对应的功率放大信号进行均流处理得到多路并联均流信号，然后使用并联输出信号仿真信号，输出的仿真信号的电压等级满足电力系统的供电电压范围，功率输出可达数千瓦，通过本实用新型的技术方案，实现了仿真功率放大器的功率输出数十倍的增加，输出电压等级和功率容量完全满足电力系统供电实物仿真，使用本申请中的电路得到的仿真信号可以直接输出给电力系统的负载设备，解决了现有技术中功放输出的信号幅值低、功率小导致电网仿真结果不准确的问题，实现了仿真功率放大器的功率扩容和电压等级提高，使得输出电压功率大，可带电力系统的各类负载，使用该仿真信号仿真可以准确模拟电力系统的真实运行结果的效果。
[0033]在本实用新型的上述实施例中，仿真系统还可以包括:数字仿真系统，与仿真电路连接，用于输出仿真模拟信号。
[0034]具体地，仿真系统还可以包括:负荷电路，与仿真电路连接，用于在仿真电路输出的仿真信号的控制下运行。该实施例中的负荷电路包括上述实施例中的仿真负载设备。
[0035]从以上的描述中，可以看出，本实用新型实现了如下技术效果:采用本实用新型的上述实施例，通过多路电压功率放大电路将仿真模拟信号放大之后，使用多路并联均流控制电路将对应的功率放大信号进行均流处理得到多路并联均流信号，然后使用并联输出信号仿真信号，输出的仿真信号的电压等级满足电力系统的供电电压范围，功率输出可达数千瓦，通过本实用新型的技术方案，实现了仿真功率放大器的功率输出数十倍的增加，输出电压等级和功率容量完全满足电力系统供电实物仿真，使用本申请中的电路得到的仿真信号可以直接输出给电力系统的负载设备，解决了现有技术中功放输出的信号幅值低、功率小导致电网仿真结果不准确的问题，实现了仿真功率放大器的功率扩容和电压等级提高，使得输出电压功率大，可带电力系统的各类负载，使用该仿真信号仿真可以准确模拟电力系统的真实运行结果的效果。
[0036]本实用新型所要保护的计算器以及构成该处理器的各个组件都是一种具有确定形状、构造且占据一定空间的实体产品。例如，微处理器、图像处理器、子处理器等都是可以独立运行的、具有具体硬件结构的计算机设备、终端或服务器。
[0037]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于电力系统的仿真电路，其特征在于，包括: 信号输入电路，与数字仿真系统连接，用于接收仿真模拟信号； 多路电压功率放大电路，与所述信号输入电路连接，用于对所述仿真模拟信号进行功率放大得到功率放大信号； 多路并联均流控制电路，每路所述并联均流控制电路分别与一路所述电压功率放大电路连接，用于将所述功率放大信号均流处理得到多路并联均流信号； 并联输出电路，与所述多路并联均流控制电路连接，用于合并所述多路并联均流信号得到仿真偏号。
2.根据权利要求1所述的仿真电路，其特征在于，所述仿真电路还包括: 信号放大控制电路，与所述信号输入电路连接，用于将所述仿真模拟信号放大得到放大后的仿真模拟信号。
3.根据权利要求2所述的仿真电路，其特征在于，所述仿真电路还包括: 多路增益校准电路，连接于所述信号放大控制电路与所述多路电压功率放大电路之间，用于对所述放大后的仿真模拟信号进行增益校准得到校准后的仿真模拟信号，其中， 每路所述增益校准电路分别与一路所述电压功率放大电路连接。
4.根据权利要求1所述的仿真电路，其特征在于，所述仿真电路还包括: 仿真输出电路，用于输出所述仿真信号。
5.根据权利要求3所述的仿真电路，其特征在于，所述仿真电路还包括: 控制电源，分别与所述信号输入电路、所述信号放大控制电路以及所述多路增益校准电路连接，用于为所述信号输入电路、所述信号放大控制电路以及所述多路增益校准电路供电。
6.根据权利要求1所述的仿真电路，其特征在于，所述仿真电路还包括: 主电源，与所述多路电压功率放大电路连接，用于为所述多路电压功率放大电路供电。
7.一种用于电力系统的仿真系统，其特征在于，包括:权利要求1至6中任意一项所述的用于电力系统的仿真电路。
8.根据权利要求7所述的仿真系统，其特征在于，所述仿真系统还包括: 数字仿真系统，与所述仿真电路连接，用于输出仿真模拟信号。
9.根据权利要求7所述的仿真系统，其特征在于，所述仿真系统还包括: 负荷电路，与所述仿真电路连接，用于在所述仿真电路输出的仿真信号的控制下运行。
【文档编号】G05B17/02GK203606637SQ201320744752
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】钱叶牛, 周作春, 谷禹, 张艳妍, 孔玮, 王语洁, 程思远 申请人:国家电网公司, 国网北京市电力公司