数字仿真模型中开关位置的控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种数字仿真模型中开关位置控制方法，其特征是：采用开关初始状态元件与开关控制程序相配合的方法来控制开关位置；开关初始状态元件是用仿真软件自定义功能开发的元件，其输入为系统控制模式，输出为开关的初始位置状态，根据系统控制模式的不同，预定义每种控制模式下每个开关的位置状态，系统当前控制模式改变时，输出的开关位置状态即按照预定义状态自动改变；由开关初始状态元件控制开关的初始状态，开关控制程序控制模型运行过程中开关的实时状态，开关初始状态元件的输出为开关初始位置信号，开关控制程序元件输出为开关断开命令和开关闭合命令，两者的输出信号经过配合电路处理后共同决定开关的最终位置状态。通过本发明方法，不需要修改仿真模型，便于在以模型的系统控制模式为变量进行的仿真中采用多重运行技术，提高仿真效率。
【专利说明】数字仿真模型中开关位置的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于数字仿真【技术领域】，特别涉及一种数字仿真模型中开关位置的控制方法。
【背景技术】
[0002]目前的仿真技术中，对开关位置的控制通常采用以下几种方式:一是直接把开关量数据(O或I)赋值给开关位置信号，当开关位置状态需要改变时需手动修改开关量数据(O或1)，这种方法的缺点是不能在线改变开关位置状态；二是采用仿真软件提供的开关逻辑元件控制开关位置信号，以PSCAD/EMTDC软件为例，此软件提供的“Timed BreeakerLogic”元件可以设定开关的初始位置状态并可以在设定时刻在线改变开关位置状态，这种方法的缺点是每个“TimedBreeaker Logic”元件只能控制单个开关的位置，开关初始位置的改变需手动设置“Timed Breeaker Logic”元件的参数,仿真模型中开关数量很多时,开关初始位置的改变需要一一设置，工作量较大；三是目前很多仿真软件都提供自定义元件功能调用用户函数代码，可以采用自定义的开关控制程序控制开关位置状态，此种方式可以根据仿真模型运行工况自动控制开关位置状态，但是仿真模型的开关初始位置状态需要改动时必须修改开关控制程序。目前没有一种开关位置的控制方法可以在灵活控制开关位置的初始状态的同时在线实时控制开关位置状态。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种数字仿真模型中开关位置控制方法，在灵活控制开关位置的初始状态的同时可以在线实时控制开关位置状态。
[0004]本发明提供一种数字仿真模型中开关位置控制方法，采用开关初始状态元件与开关控制程序相配合的方法来控制开关位置；开关初始状态元件是用仿真软件自定义功能开发的元件，其输入为系统控制模式，输出为开关的初始位置状态，根据系统控制模式的不同，预定义每种控制模式下每个开关的位置状态，系统当前控制模式改变时，输出的开关位置状态即按照预定义状态自动改变；由开关初始状态元件控制开关的初始状态，开关控制程序控制模型运行过程中开关的实时状态，开关初始状态元件的输出为开关初始位置信号，开关控制程序元件输出为开关断开命令和开关闭合命令，两者的输出信号经过配合电路处理后共同决定开关的最终位置状态。
[0005]进一步地:所述配合电路具体是指开关初始位置信号经延时开通元件A、单稳触发器A连接“或”逻辑元件A的输入端，开关控制程序元件输出的开关断开命令经单稳触发器B连接“或”逻辑元件A的输入端，“或”逻辑元件A的输出连接在RS触发器的置位输入端；开关初始位置信号经“非”逻辑元件、延时开通元件B、单稳触发器C连接“或”逻辑元件B的输入端，开关控制程序输出的开关闭合命令经单稳触发器D连接“或”逻辑元件B的输入端，“或”逻辑元件B的输出连接在RS触发器的复位输入端；RS触发器的输出信号即为最终的开关位置状态信号。[0006]本发明的有益效果是:与以往方法相比不仅可以灵活的控制开关位置的初始状态，同时可以对开关位置状态进行实时控制。由于模型当前控制模式改变时，输出的开关位置状态即按照预定义状态自动改变，而不需要修改仿真模型，便于在以模型的系统控制模式为变量进行的仿真中采用多重运行技术，提高仿真效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是数学仿真模型中开关位置控制方法的整体逻辑框图；
[0008]图2是本发明优选实施例一个可控制五个开关的开关初始状态元件逻辑示意图；
[0009]图3是配合电路的详细逻辑框图。
【具体实施方式】
[0010]本发明是通过以下技术方案实现的:采用开关初始状态元件与开关控制程序相配合的方法来控制开关状态。开关初始状态元件是用仿真软件自定义功能开发的元件，其输入为系统控制模式，输出为开关的位置状态，据控制模式的不同，预定义每种控制模式下每个开关的位置状态，其实质是一个预定义的开关状态矩阵，模型当前控制模式改变时，输出的开关位置状态即按照预定义状态自动改变。开关控制程序元件是通过仿真软件自定义元件功能调用用户开关控制程序函数代码，其输出为开关开合命令。由开关初始状态元件控制开关的初始状态，由开关控制程序元件控制模型运行过程中的实时状态，两者的输出信号经过“非”逻辑元件、延时开通元件、单稳触发器、“或”逻辑元件、RS触发器构成的配合电路处理后共同决定开关的最终位置状态。
[0011]本方案各组成部分的连接关系如下所述:开关初始状态元件的输出为开关初始位置信号，开关控制程序元件输出为开关断开命令和开关闭合命令；开关初始位置信号经延时开通元件A、单稳触发器A连接“或”逻辑元件A的输入端，开关控制程序元件输出的开关断开命令经单稳触发器B连接“或”逻辑元件A的输入端，“或”逻辑元件A的输出连接在RS触发器的置位输入端；开关初始位置信号经“非”逻辑元件、延时开通元件B、单稳触发器C连接“或”逻辑元件B的输入端，开关控制程序输出的开关闭合命令经单稳触发器D连接“或”逻辑元件B的输入端，“或”逻辑元件B的输出连接在RS触发器的复位输入端；RS触发器的输出信号即为最终的开关位置状态信号。
[0012]下面结合附图实施例进行描述:
[0013]本次具体实施例的对象为直流系统仿真模型，系统控制模式为模型的接线方式，使用的软件为PSCAD/EMTDC软件。
[0014]如图1所示，开关初始状态元件的输入为系统控制模式，输出为开关初始位置信号，开关控制程序元件输出为开关断开命令和开关闭合命令，两者的输出信号经过配合电路处理后共同决定最终开关位置状态。
[0015]开关初始状态元件是用仿真软件自定义功能开发的元件，本实施例中其输入为模型的接线方式，输出为开关的位置状态，据模型接线方式的不同，预定义每种接线方式下每个开关的位置状态。如图2所示，本实施例中的开关初始状态元件的接线方式有3种，需要控制的开关位置有5个，每个接线方式对应一组开关状态(0/1，0/1，0/1，0/1，0/1);将接线方式I对应的一组开关状态预设为(0，0，1，0，1)，接线方式2对应的一组开关状态预设为(1,1,1,1，I)，接线方式3对应的一组开关状态预设为(1，O，1,0,1);选定某接线方式后，即输出相应的一组开关状态。
[0016]开关控制程序元件通过仿真软件自定义元件功能调用用户开关控制程序函数代码，其输出为开关开合命令。开关控制程序根据直流系统当前运行情况输出开关的断开或者闭合命令，在直流系统仿真模型运行过程中对开关进行实时控制。
[0017]由开关初始状态元件控制开关的初始状态，由开关控制程序元件控制模型运行过程中的实时状态，两者的输出信号经过“非”逻辑元件、延时开通元件、单稳触发器、“或”逻辑元件、RS触发器组成的配合电路处理后共同决定开关的最终位置状态。
[0018]开关初始状态元件的输出为开关初始位置信号(O代表闭合状态，I代表打开状态)，开关控制程序元件输出为开关断开命令和开关闭合命令。如图3所示，开关初始位置信号经延时开通元件A、单稳触发器A连接“或”逻辑元件A的输入端，开关控制程序元件输出的开关断开命令经单稳触发器B连接“或”逻辑元件A的输入端，“或”逻辑元件A的输出连接在RS触发器的置位输入端；开关初始位置信号经“非”逻辑元件、延时开通元件B、单稳触发器C连接“或”逻辑元件B的输入端，开关控制程序输出的开关闭合命令经单稳触发器D连接“或”逻辑元件B的输入端，“或”逻辑元件B的输出连接在RS触发器的复位输入端；RS触发器的输出信号即为最终的开关位置状态信号(O代表闭合状态，I代表打开状态)。实施方案中延时开通元件的延时时间均设为10ms，单稳触发器的脉冲宽度均设为2ms。
【权利要求】
1.一种数字仿真模型中开关位置控制方法，其特征是:采用开关初始状态元件与开关控制程序相配合的方法来控制开关位置； 开关初始状态元件是用仿真软件自定义功能开发的元件，其输入为系统控制模式，输出为开关的初始位置状态，根据系统控制模式的不同，预定义每种控制模式下每个开关的位置状态，系统当前控制模式改变时，输出的开关位置状态即按照预定义状态自动改变； 由开关初始状态元件控制开关的初始状态，开关控制程序控制模型运行过程中开关的实时状态，开关初始状态元件的输出为开关初始位置信号，开关控制程序元件输出为开关断开命令和开关闭合命令，两者的输出信号经过配合电路处理后共同决定开关的最终位置状态。
2.根据权利要求1所述的一种数字仿真模型中开关位置控制方法，其特征是:所述配合电路具体是指开关初始位置信号经延时开通元件A、单稳触发器A连接“或”逻辑元件A的输入端，开关控制程序元件输出的开关断开命令经单稳触发器B连接“或”逻辑元件A的输入端，“或”逻辑元件A的输出连接在RS触发器的置位输入端；开关初始位置信号经“非”逻辑元件、延时开通元件B、单稳触发器C连接“或”逻辑元件B的输入端，开关控制程序输出的开关闭合命令经单稳触发器D连接“或”逻辑元件B的输入端，“或”逻辑元件B的输出连接在RS触发器的复位输入端；RS触发器的输出信号即为最终的开关位置状态信号。
【文档编号】G05B17/02GK103823384SQ201410092347
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】程璐璐, 张翔, 黄志岭, 焦鑫艳, 肖建民, 柏传军 申请人:南京南瑞继保电气有限公司, 南京南瑞继保工程技术有限公司