功率連接型數(shù)模混合仿真系統(tǒng)接口特性分析

周艷華,聶冰青

(1.東北電力大學(xué) 電氣工程學(xué)院,吉林 吉林 132012； 2.國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司,南京 211100)

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功率連接型數(shù)模混合仿真系統(tǒng)接口特性分析

周艷華1,聶冰青2

(1.東北電力大學(xué) 電氣工程學(xué)院,吉林 吉林 132012； 2.國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司,南京 211100)

為解決功率連接型數(shù)模混合仿真中閉環(huán)穩(wěn)定性與仿真精確性兩個(gè)關(guān)鍵問題,提出基于系統(tǒng)傳遞函數(shù)的穩(wěn)定性分析方法和精確性評(píng)估方法。介紹并比較了5種接口算法的特性,研究論證了其穩(wěn)定性與精確性的優(yōu)劣。在Matlab/Simulink中搭建了簡(jiǎn)單電路數(shù)字仿真子系統(tǒng)與物理被試系統(tǒng)的模型,對(duì)5種接口算法的穩(wěn)定性與精確性進(jìn)行了離線仿真,結(jié)果表明特定應(yīng)用中阻尼阻抗法相比于其他算法可行性更高。

功率連接型數(shù)模混合仿真;接口算法;穩(wěn)定性;精確性

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)模混合仿真(hardware-in-the-loop, HIL)技術(shù)在電力電子及電力系統(tǒng)領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。由于數(shù)模混合仿真技術(shù)是一種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)/測(cè)試方法,因此可在虛擬環(huán)境中反復(fù)、安全、經(jīng)濟(jì)地模擬新型的物理裝置原型[1]。

目前大部分?jǐn)?shù)模混合仿真應(yīng)用均以控制裝置作為物理被試系統(tǒng)。數(shù)字仿真系統(tǒng)與物理被試系統(tǒng)之間傳輸?shù)男盘?hào)為低功率的控制信號(hào),變化范圍為+10～-10 V,由A/D、D/A裝置準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換,稱為信號(hào)型數(shù)模混合仿真(control hardware—in-the-loop, CHIL)。而實(shí)際應(yīng)用中一些功率設(shè)備,如電動(dòng)機(jī)也需要被測(cè)試。這種情況下的物理被試系統(tǒng)會(huì)發(fā)出或吸收有功功率,此時(shí)接口設(shè)備需包含功率放大及功率轉(zhuǎn)換裝置,稱之為功率連接型數(shù)模混合仿真(power hardware-in-the-loop, PHIL)[2]。……