一種用于電力系統混合仿真的混合仿真系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于電力系統混合仿真的混合仿真系統，尤其涉及一種基于套接字技術的電力系統機電+電磁暫態混合仿真系統。
【背景技術】
[0002]目前單純的電力系統電磁暫態仿真程序受計算機計算能力的限制，僅能對較小規模電力系統進行仿真。而單純的電力系統機電暫態仿真程序雖然可以仿真較大規模的電力系統，但對于各種目前應用越來越多的高壓電力電子裝置，往往只能采用較粗糙的準穩態模型，仿真精度不高。為突破兩種仿真程序各自的瓶頸，結合二者的優勢，人們開發了各種機電+電磁暫態混合仿真系統。常見的做法是以某一側的仿真程序為主體，將另一側的仿真算法做為子程序模塊嵌入進來，典型的例子如在電磁暫態仿真程序PSCAD中利用用戶自定義腳本功能編寫機電暫態仿真代碼，編譯后做為PSCAD的自定義模塊來由PSCAD主程序調用，以實現混合仿真。這種做法的開發工作量大，難度高，且適應性不強，難以大范圍應用。
【發明內容】
[0003]針對現有技術的缺點，本實用新型的目的是提供一種能從數據通信層面協調機電暫態仿真工作站和電磁暫態仿真工作站間信息交互的機電+電磁暫態混合仿真系統。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型提供了一種用于電力系統混合仿真的混合仿真系統，該混合仿真系統包括:
[0005]機電暫態仿真工作站，其進行機電暫態仿真；
[0006]電磁暫態仿真工作站，其進行電磁暫態仿真；
[0007]套接字服務器，其對機電暫態仿真工作站和電磁暫態仿真工作站進行協調，基于套接字通信在數據層面實現二者的對接，并通過接口時序完成機電-電磁混合仿真功能；
[0008]其中，機電暫態仿真工作站、電磁暫態仿真工作站、套接字服務器通過有線傳輸或無線傳輸進行通信互聯。
[0009]本實用新型是基于套接字技術構建套接字服務器，被套接字服務器協調控制的對象包括電磁暫態仿真工作站和機電暫態仿真工作站，兩種工作站分別安裝有Windows操作系統和支持套接字通信的電磁/機電暫態仿真程序。其中機電暫態仿真工作站進行交流電網的機電暫態仿真，可仿真的電氣元件包括發電機、交流輸電線路、變壓器、負荷(含電動機)等的動態模型，以及發生在交流電網側的各種故障的產生及清除事件。電磁暫態仿真工作站進行柔性直流輸電裝置、直流系統等各種需要進行小步長精細仿真的電氣元件，常為一些高壓大功率電力電子裝置。通過恰當的接口時序，套接字服務器可以控制兩側工作站上的仿真程序讀取對側工作站發布過來的仿真結果信息，并生成相應的等值電路用于本側工作站上的仿真計算。兩側的仿真程序各自的計算流程是相互解耦的，二者僅通過接口時序規定的交互數據發生相互影響。
[0010]本實用新型是一種設計巧妙、性能優良、方便實用的基于套接字通信技術的電力系統機電暫態+電磁暫態混合仿真系統。
[0011]本實用新型采用套接字技術，利用數據通信的方式實現電磁暫態仿真程序和機電暫態仿真程序間的信息交互，進而實現機電+電磁暫態混合仿真，能在最小化程序開發工作量的同時，充分利用成熟權威的現有仿真軟件的模型和計算功能，確保仿真結果的正確性和可信度。
[0012]本實用新型不需開發新的電力系統暫態仿真程序，僅需開發出套接字服務器，并設計合理的交互時序，即可在不同工作站上分別運行電磁暫態仿真程序和機電暫態仿真程序，從而實現混合仿真，能彌補目前機電+電磁暫態混合仿真系統開發和部署的不足。
[0013]根據本實用新型另一【具體實施方式】，混合仿真系統進一步包括局域網，所述機電暫態仿真工作站、所述電磁暫態仿真工作站、所述套接字服務器均通過局域網接口連接至所述局域網；
[0014]根據本實用新型另一【具體實施方式】，機電暫態仿真工作站為安裝了 Windows操作系統和支持套接字通信的機電暫態仿真程序的工作站電腦。
[0015]根據本實用新型另一【具體實施方式】，機電暫態仿真工作站為安裝了 MATLAB下PSAT工具箱的工作站電腦。
[0016]根據本實用新型另一【具體實施方式】，電磁暫態仿真工作站為安裝了 Windows操作系統和支持套接字通信的電磁暫態仿真程序的工作站電腦。
[0017]根據本實用新型另一【具體實施方式】，電磁暫態仿真工作站為安裝了 PSCAD/EMTDC的工作站電腦。
[0018]根據本實用新型另一【具體實施方式】，套接字服務器為基于C/C++語言單獨開發服務器程序的服務器。
[0019]根據本實用新型另一【具體實施方式】，機電暫態仿真工作站、所述電磁暫態仿真工作站均安裝有套接字客戶端。
[0020]與現有技術相比，本實用新型具備如下有益效果:
[0021]下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0022]本實用新型不需開發新的電力系統暫態仿真程序，僅需開發出套接字服務器，并設計合理的交互時序，即可在不同工作站上分別運行電磁暫態仿真程序和機電暫態仿真程序，從而實現混合仿真，能彌補目前機電+電磁暫態混合仿真系統開發和部署的不足。
【附圖說明】
[0023]圖1是實施例1的混合仿真系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]實施例1
[0025]如圖1所示，本實施例的混合仿真系統包括:機電暫態仿真工作站1、電磁暫態仿真工作站2、套接字服務器3。機電暫態仿真工作站、電磁暫態仿真工作站、套接字服務器通過有線傳輸或無線傳輸進行通信互聯。
[0026]機電暫態仿真工作站進行交流電網的機電暫態仿真，可仿真的電氣元件包括發電機、交流輸電線路、變壓器、負荷(含電動機)等的動態模型，以及發生在交流電網側的各種故障的產生及清除事件。
[0027]電磁暫態仿真工作站進行柔性直流輸電裝置、直流系統等各種需要進行小步長精細仿真的電氣元件，常為一些高壓大功率電力電子裝置。
[0028]套接字服務器對機電暫態仿真工作站和電磁暫態仿真工作站進行協調，基于套接字通信在數據層面實現二者的對接，并通過接口時序完成機電-電磁混合仿真功能；通過恰當的接口時序，套接字服務器可以控制兩側工作站上的仿真程序讀取對側工作站發布