一種實驗室用交直流協(xié)調(diào)控制器樣機實現(xiàn)方法及試驗系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種交直流協(xié)調(diào)控制器試驗系統(tǒng)和方法，具體涉及一種實驗室用交直流協(xié)調(diào)控制器樣機實現(xiàn)方法及試驗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)日新月異的發(fā)展，涌現(xiàn)出了許多新型的控制算法和理論，特別是針對交直流混聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定控制的交直流協(xié)調(diào)控制算法的研究。研究這些算法以對日益復雜龐大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定進行智能和高效的控制。按照通常的開發(fā)流程，這些新型控制算法在應用于工程實際之前，需要開發(fā)相應的試驗樣機，并采用實時仿真方法進行仿真試驗。通過仿真試驗，以對算法的可靠性以及有效性進行驗證，從而保證實際工程的順利實施。
[0003]傳統(tǒng)的試驗樣機開發(fā)流程及特點為:算法研究人員提供待測試算法的邏輯結(jié)構(gòu)和參數(shù)；依賴成熟的控制器生產(chǎn)廠家生產(chǎn)試驗樣機，并由廠家開發(fā)人員在樣機中編寫待測試算法的實現(xiàn)程序；在仿真試驗過程中高度依賴樣機生產(chǎn)廠家，需要其工作人員對待測試算法的實現(xiàn)程序進行不斷修改。該開發(fā)流程中涉及到樣機仿真試驗部分的工作，涉及到的單位及人員較多，協(xié)調(diào)困難，可能導致試驗周期加長，該種實現(xiàn)結(jié)構(gòu)不適用于實驗室研究的特點。
[0004]實驗室研究的特點表現(xiàn)為，其需要通過反復的、大量的仿真試驗，對研究對象從多角度、多條件下進行全面測試，當測試結(jié)果不理想或發(fā)現(xiàn)設計缺陷時，需要對研究對象不斷完善和修改，再重復進行上述試驗，以期達到理想的設計效果。該特點決定了仿真試驗必然是一個長周期的、不斷重復的過程，如果所有的程序修改都依賴于樣機廠家開發(fā)人員，試驗進程必然受到一定限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種實驗室用交直流協(xié)調(diào)控制器樣機實驗方法及試驗系統(tǒng)，本發(fā)明采用樣機的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，提高實驗室環(huán)境下新型控制算法仿真試驗的效率，使得算法研發(fā)人員可以通過修改通用的simulink模塊方便的優(yōu)化改進算法。
[0006]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0007]一種實驗室用交直流協(xié)調(diào)控制器樣機試驗系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括交直流協(xié)調(diào)控制器樣機、樣機管理工作站、全數(shù)字實時仿真裝置和仿真試驗工作站，所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機與所述全數(shù)字實時仿真裝置通過1設備進行連接，所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機與所述樣機管理工作站以及所述仿真試驗工作站與所述全數(shù)字實時仿真裝置都通過網(wǎng)線進行連接。
[0008]優(yōu)選的，所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機為基于LabVIEW實時仿真運行環(huán)境、以simul ink為核心算法開發(fā)工具的交直流協(xié)調(diào)控制器，包括依次連接的輸入板卡、實時仿真運行模塊和輸出板卡；所述輸入板卡和所述輸出板卡通過所述實時仿真運行模塊進行通訊，用于對監(jiān)控量的采集以及對被控量的輸出。
[0009]優(yōu)選的，所述實時仿真運行模塊包括輸入量接口配置模塊、輸出量接口配置模塊和simulink模塊，所述輸入量接口配置模塊和輸出量接口配置模塊分別對每個與所述輸入板卡和所述輸出板卡相連接的設備的輸入量和輸出量的定義，成為所述輸入板卡和輸出板卡與所述simulink模塊的媒介；所述simulink模塊采用動態(tài)鏈接庫嵌入方式，實現(xiàn)所述核心算法在所述LabVIEW實時仿真運行環(huán)境中的實時運行。
[0010]優(yōu)選的，所述樣機管理工作站用于對所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機的輸入量和輸出量的監(jiān)視，倉Il建或修改simulink模塊，用于更新所述實時仿真運行模塊中的simulink模塊。
[0011]優(yōu)選的，所述全數(shù)字實時仿真裝置通過與所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機交互，實時模擬交直流混聯(lián)電網(wǎng)環(huán)境。
[0012]優(yōu)選的，所述仿真試驗工作站與所述全數(shù)字實時仿真裝置相連，用于對所述全數(shù)字實時仿真裝置進行仿真試驗操作，以及對結(jié)果波形的分析。
[0013]優(yōu)選的，一種實驗室用交直流協(xié)調(diào)控制器樣機實現(xiàn)方法，所述方法包括如下步驟:
[0014](I)仿真試驗工作站建立仿真電網(wǎng)模型，并將其下載到全數(shù)字實時仿真裝置；
[0015](2)所述全數(shù)字實時仿真裝置發(fā)送電氣量信號給交直流協(xié)調(diào)控制器樣機；
[0016](3)所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機中的實時仿真運行模塊通過電氣量信號計算得出調(diào)制指令，并將其發(fā)送給所述全數(shù)字實時仿真裝置。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟(3)中，所述實時仿真運行模塊采用內(nèi)嵌simulink核心算法模塊的方式對所述全數(shù)字實時仿真裝置中的交直流混聯(lián)電網(wǎng)進行實時控制，所述simulink模塊是通過樣機管理工作站創(chuàng)建或修改的simulink模塊得到的。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0019]本發(fā)明采用樣機的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，提高實驗室環(huán)境下新型控制算法仿真試驗的效率，使得算法研發(fā)人員可以通過修改通用的simulink模塊方便的優(yōu)化改進算法，而無需重復依賴樣機生產(chǎn)廠家人員；同時也有助于相關(guān)新研發(fā)技術(shù)的保密。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明提供的一種用于交直流協(xié)調(diào)控制器樣機試驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖
[0021]圖2是本發(fā)明提供的一種實驗室用交直流協(xié)調(diào)控制器樣機結(jié)構(gòu)圖
[0022]圖3是本發(fā)明提供的一種用于交直流協(xié)調(diào)控制器樣機試驗方法的流程圖
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0024]如圖1所示為本發(fā)明提供的一種用于交直流協(xié)調(diào)控制器樣機試驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括交直流協(xié)調(diào)控制器樣機、樣機管理工作站、全數(shù)字實時仿真裝置和仿真試驗工作站，所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機與所述全數(shù)字實時仿真裝置通過1設備進行連接，所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機與所述樣機管理工作站通過網(wǎng)線進行連接，所述仿真試驗工作站與所述全數(shù)字實時仿真裝置通過網(wǎng)線進行連接。
[0025]所述樣機為所開發(fā)交直流協(xié)調(diào)控制器的實現(xiàn)載體，用于與全數(shù)字實時仿真裝置的連接以及所開發(fā)核心算法的實時運行。
[0026]所述樣機管理工作站用于對所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機的輸入量和輸出量的監(jiān)視，倉Il建或修改simulink模塊，用于更新所述實時仿真運行模塊中的simulink模塊。
[0027]所述全數(shù)字實時仿真裝置通過與所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機交互，實時模擬交直流混聯(lián)電網(wǎng)環(huán)境。
[0028]所述仿真試驗工作站與所述全數(shù)字實時仿真裝置相連，用于對所述全數(shù)字實時仿真裝置進行仿真試驗操作，以及對結(jié)果波形的分析。
[0029]交直流協(xié)調(diào)控制器樣機在實驗室的應用，應便于研發(fā)人員或試驗人員采用通用的開發(fā)軟件對核心算法程序進行設計和修改；在仿真試驗應用中，可隨時將設計或修改好的核心應用嵌入基礎運行平臺，以對樣機進行完善。
[0030]基于此，提出了以通用開發(fā)軟件為核心算法之實現(xiàn)工具、并將基于通用開發(fā)軟件所開發(fā)的核心算法嵌入至樣機實時仿真環(huán)境的樣機實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，以滿足上述需求。
[0031]核心算法開發(fā)工具Simulink是MATLAB最重要的組件之一，它提供一個動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。Simulink已被廣泛應用于控制理論和數(shù)字信號處理的復雜仿真和設計。同時有大