一种多时间尺度混合实时数字仿真系统的制作方法

文档序号:12594068阅读:来源:国知局

技术特征:

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。

2.如权利要求1所述的一种多时间尺度混合实时数字仿真系统,其特征在于: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。

3.如权利要求2所述的一种多时间尺度混合实时数字仿真系统,其特征在于:所述微秒级模型包括MMC子模块,所述装置级电磁暂态模块将所述MMC子模块的仿真输出结果发送至所述控制器。

4.如权利要求3所述的一种多时间尺度混合实时数字仿真系统,其特征在于:所述器件级开关暂态模块包括IGBT子模块、受控电压模型和电流源模型; 所述受控电压模型和电流源模型根据所述仿真输出结果建立;通过所述受控电压模型和所述电流源模型将IGBT器件过压信号和过流信号送至保护系统和热动态过程模块,并从所述热动态过程模块中接收所述IGBT器件的结温。

5.如权利要求2所述的一种多时间尺度混合实时数字仿真系统,其特征在于:所述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。

6.如权利要求1所述的一种多时间尺度混合实时数字仿真系统,其特征在于: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。

7.如权利要求1所述的一种多时间尺度混合实时数字仿真系统,其特征在于:所述热动态过程模块包括可关断阀的热力学模型;并根据所述可关断阀的热力学模型确定器件动态结温和阀的热分布。

8.如权利要求7所述的一种多时间尺度混合实时数字仿真系统,其特征在于:所述可关断阀的热力学模型通过建立的IGBT模块热阻抗模型和建立的可关断阀传热模型仿真拟合确定。

9.如权利要求1-4或6任意一项所述的一种多时间尺度混合实时数字仿真系统,其特征在于:所述仿真输出结果包括MMC的子模块的每个半桥型子模块或每个全桥型子模块的电容电压、桥臂电流和输出电压。

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