數字仿真模型中開關位置的控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種數字仿真模型中開關位置控制方法，其特征是：采用開關初始狀態元件與開關控制程序相配合的方法來控制開關位置；開關初始狀態元件是用仿真軟件自定義功能開發的元件，其輸入為系統控制模式，輸出為開關的初始位置狀態，根據系統控制模式的不同，預定義每種控制模式下每個開關的位置狀態，系統當前控制模式改變時，輸出的開關位置狀態即按照預定義狀態自動改變；由開關初始狀態元件控制開關的初始狀態，開關控制程序控制模型運行過程中開關的實時狀態，開關初始狀態元件的輸出為開關初始位置信號，開關控制程序元件輸出為開關斷開命令和開關閉合命令，兩者的輸出信號經過配合電路處理后共同決定開關的最終位置狀態。通過本發明方法，不需要修改仿真模型，便于在以模型的系統控制模式為變量進行的仿真中采用多重運行技術，提高仿真效率。
【專利說明】數字仿真模型中開關位置的控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于數字仿真【技術領域】，特別涉及一種數字仿真模型中開關位置的控制方法。
【背景技術】
[0002]目前的仿真技術中，對開關位置的控制通常采用以下幾種方式:一是直接把開關量數據(O或I)賦值給開關位置信號，當開關位置狀態需要改變時需手動修改開關量數據(O或1)，這種方法的缺點是不能在線改變開關位置狀態；二是采用仿真軟件提供的開關邏輯元件控制開關位置信號，以PSCAD/EMTDC軟件為例，此軟件提供的“Timed BreeakerLogic”元件可以設定開關的初始位置狀態并可以在設定時刻在線改變開關位置狀態，這種方法的缺點是每個“TimedBreeaker Logic”元件只能控制單個開關的位置，開關初始位置的改變需手動設置“Timed Breeaker Logic”元件的參數,仿真模型中開關數量很多時,開關初始位置的改變需要一一設置，工作量較大；三是目前很多仿真軟件都提供自定義元件功能調用用戶函數代碼，可以采用自定義的開關控制程序控制開關位置狀態，此種方式可以根據仿真模型運行工況自動控制開關位置狀態，但是仿真模型的開關初始位置狀態需要改動時必須修改開關控制程序。目前沒有一種開關位置的控制方法可以在靈活控制開關位置的初始狀態的同時在線實時控制開關位置狀態。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種數字仿真模型中開關位置控制方法，在靈活控制開關位置的初始狀態的同時可以在線實時控制開關位置狀態。
[0004]本發明提供一種數字仿真模型中開關位置控制方法，采用開關初始狀態元件與開關控制程序相配合的方法來控制開關位置；開關初始狀態元件是用仿真軟件自定義功能開發的元件，其輸入為系統控制模式，輸出為開關的初始位置狀態，根據系統控制模式的不同，預定義每種控制模式下每個開關的位置狀態，系統當前控制模式改變時，輸出的開關位置狀態即按照預定義狀態自動改變；由開關初始狀態元件控制開關的初始狀態，開關控制程序控制模型運行過程中開關的實時狀態，開關初始狀態元件的輸出為開關初始位置信號，開關控制程序元件輸出為開關斷開命令和開關閉合命令，兩者的輸出信號經過配合電路處理后共同決定開關的最終位置狀態。
[0005]進一步地:所述配合電路具體是指開關初始位置信號經延時開通元件A、單穩觸發器A連接“或”邏輯元件A的輸入端，開關控制程序元件輸出的開關斷開命令經單穩觸發器B連接“或”邏輯元件A的輸入端，“或”邏輯元件A的輸出連接在RS觸發器的置位輸入端；開關初始位置信號經“非”邏輯元件、延時開通元件B、單穩觸發器C連接“或”邏輯元件B的輸入端，開關控制程序輸出的開關閉合命令經單穩觸發器D連接“或”邏輯元件B的輸入端，“或”邏輯元件B的輸出連接在RS觸發器的復位輸入端；RS觸發器的輸出信號即為最終的開關位置狀態信號。[0006]本發明的有益效果是:與以往方法相比不僅可以靈活的控制開關位置的初始狀態，同時可以對開關位置狀態進行實時控制。由于模型當前控制模式改變時，輸出的開關位置狀態即按照預定義狀態自動改變，而不需要修改仿真模型，便于在以模型的系統控制模式為變量進行的仿真中采用多重運行技術，提高仿真效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是數學仿真模型中開關位置控制方法的整體邏輯框圖；
[0008]圖2是本發明優選實施例一個可控制五個開關的開關初始狀態元件邏輯示意圖；
[0009]圖3是配合電路的詳細邏輯框圖。
【具體實施方式】
[0010]本發明是通過以下技術方案實現的:采用開關初始狀態元件與開關控制程序相配合的方法來控制開關狀態。開關初始狀態元件是用仿真軟件自定義功能開發的元件，其輸入為系統控制模式，輸出為開關的位置狀態，據控制模式的不同，預定義每種控制模式下每個開關的位置狀態，其實質是一個預定義的開關狀態矩陣，模型當前控制模式改變時，輸出的開關位置狀態即按照預定義狀態自動改變。開關控制程序元件是通過仿真軟件自定義元件功能調用用戶開關控制程序函數代碼，其輸出為開關開合命令。由開關初始狀態元件控制開關的初始狀態，由開關控制程序元件控制模型運行過程中的實時狀態，兩者的輸出信號經過“非”邏輯元件、延時開通元件、單穩觸發器、“或”邏輯元件、RS觸發器構成的配合電路處理后共同決定開關的最終位置狀態。
[0011]本方案各組成部分的連接關系如下所述:開關初始狀態元件的輸出為開關初始位置信號，開關控制程序元件輸出為開關斷開命令和開關閉合命令；開關初始位置信號經延時開通元件A、單穩觸發器A連接“或”邏輯元件A的輸入端，開關控制程序元件輸出的開關斷開命令經單穩觸發器B連接“或”邏輯元件A的輸入端，“或”邏輯元件A的輸出連接在RS觸發器的置位輸入端；開關初始位置信號經“非”邏輯元件、延時開通元件B、單穩觸發器C連接“或”邏輯元件B的輸入端，開關控制程序輸出的開關閉合命令經單穩觸發器D連接“或”邏輯元件B的輸入端，“或”邏輯元件B的輸出連接在RS觸發器的復位輸入端；RS觸發器的輸出信號即為最終的開關位置狀態信號。
[0012]下面結合附圖實施例進行描述:
[0013]本次具體實施例的對象為直流系統仿真模型，系統控制模式為模型的接線方式，使用的軟件為PSCAD/EMTDC軟件。
[0014]如圖1所示，開關初始狀態元件的輸入為系統控制模式，輸出為開關初始位置信號，開關控制程序元件輸出為開關斷開命令和開關閉合命令，兩者的輸出信號經過配合電路處理后共同決定最終開關位置狀態。
[0015]開關初始狀態元件是用仿真軟件自定義功能開發的元件，本實施例中其輸入為模型的接線方式，輸出為開關的位置狀態，據模型接線方式的不同，預定義每種接線方式下每個開關的位置狀態。如圖2所示，本實施例中的開關初始狀態元件的接線方式有3種，需要控制的開關位置有5個，每個接線方式對應一組開關狀態(0/1，0/1，0/1，0/1，0/1);將接線方式I對應的一組開關狀態預設為(0，0，1，0，1)，接線方式2對應的一組開關狀態預設為(1,1,1,1，I)，接線方式3對應的一組開關狀態預設為(1，O，1,0,1);選定某接線方式后，即輸出相應的一組開關狀態。
[0016]開關控制程序元件通過仿真軟件自定義元件功能調用用戶開關控制程序函數代碼，其輸出為開關開合命令。開關控制程序根據直流系統當前運行情況輸出開關的斷開或者閉合命令，在直流系統仿真模型運行過程中對開關進行實時控制。
[0017]由開關初始狀態元件控制開關的初始狀態，由開關控制程序元件控制模型運行過程中的實時狀態，兩者的輸出信號經過“非”邏輯元件、延時開通元件、單穩觸發器、“或”邏輯元件、RS觸發器組成的配合電路處理后共同決定開關的最終位置狀態。
[0018]開關初始狀態元件的輸出為開關初始位置信號(O代表閉合狀態，I代表打開狀態)，開關控制程序元件輸出為開關斷開命令和開關閉合命令。如圖3所示，開關初始位置信號經延時開通元件A、單穩觸發器A連接“或”邏輯元件A的輸入端，開關控制程序元件輸出的開關斷開命令經單穩觸發器B連接“或”邏輯元件A的輸入端，“或”邏輯元件A的輸出連接在RS觸發器的置位輸入端；開關初始位置信號經“非”邏輯元件、延時開通元件B、單穩觸發器C連接“或”邏輯元件B的輸入端，開關控制程序輸出的開關閉合命令經單穩觸發器D連接“或”邏輯元件B的輸入端，“或”邏輯元件B的輸出連接在RS觸發器的復位輸入端；RS觸發器的輸出信號即為最終的開關位置狀態信號(O代表閉合狀態，I代表打開狀態)。實施方案中延時開通元件的延時時間均設為10ms，單穩觸發器的脈沖寬度均設為2ms。
【權利要求】
1.一種數字仿真模型中開關位置控制方法，其特征是:采用開關初始狀態元件與開關控制程序相配合的方法來控制開關位置； 開關初始狀態元件是用仿真軟件自定義功能開發的元件，其輸入為系統控制模式，輸出為開關的初始位置狀態，根據系統控制模式的不同，預定義每種控制模式下每個開關的位置狀態，系統當前控制模式改變時，輸出的開關位置狀態即按照預定義狀態自動改變； 由開關初始狀態元件控制開關的初始狀態，開關控制程序控制模型運行過程中開關的實時狀態，開關初始狀態元件的輸出為開關初始位置信號，開關控制程序元件輸出為開關斷開命令和開關閉合命令，兩者的輸出信號經過配合電路處理后共同決定開關的最終位置狀態。
2.根據權利要求1所述的一種數字仿真模型中開關位置控制方法，其特征是:所述配合電路具體是指開關初始位置信號經延時開通元件A、單穩觸發器A連接“或”邏輯元件A的輸入端，開關控制程序元件輸出的開關斷開命令經單穩觸發器B連接“或”邏輯元件A的輸入端，“或”邏輯元件A的輸出連接在RS觸發器的置位輸入端；開關初始位置信號經“非”邏輯元件、延時開通元件B、單穩觸發器C連接“或”邏輯元件B的輸入端，開關控制程序輸出的開關閉合命令經單穩觸發器D連接“或”邏輯元件B的輸入端，“或”邏輯元件B的輸出連接在RS觸發器的復位輸入端；RS觸發器的輸出信號即為最終的開關位置狀態信號。
【文檔編號】G05B17/02GK103823384SQ201410092347
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月13日 優先權日:2014年3月13日
【發明者】程璐璐, 張翔, 黃志嶺, 焦鑫艷, 肖建民, 柏傳軍 申請人:南京南瑞繼保電氣有限公司, 南京南瑞繼保工程技術有限公司