一種實(shí)驗(yàn)室用交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)實(shí)現(xiàn)方法及試驗(yàn)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(yàn)系統(tǒng)和方法，具體涉及一種實(shí)驗(yàn)室用交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)實(shí)現(xiàn)方法及試驗(yàn)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(duì)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(duì)日益復(fù)雜龐大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定進(jìn)行智能和高效的控制。按照通常的開(kāi)發(fā)流程，這些新型控制算法在應(yīng)用于工程實(shí)際之前，需要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的試驗(yàn)樣機(jī)，并采用實(shí)時(shí)仿真方法進(jìn)行仿真試驗(yàn)。通過(guò)仿真試驗(yàn)，以對(duì)算法的可靠性以及有效性進(jìn)行驗(yàn)證，從而保證實(shí)際工程的順利實(shí)施。
[0003]傳統(tǒng)的試驗(yàn)樣機(jī)開(kāi)發(fā)流程及特點(diǎn)為:算法研究人員提供待測(cè)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(yàn)樣機(jī)，并由廠家開(kāi)發(fā)人員在樣機(jī)中編寫(xiě)待測(cè)試算法的實(shí)現(xiàn)程序；在仿真試驗(yàn)過(guò)程中高度依賴樣機(jī)生產(chǎn)廠家，需要其工作人員對(duì)待測(cè)試算法的實(shí)現(xiàn)程序進(jìn)行不斷修改。該開(kāi)發(fā)流程中涉及到樣機(jī)仿真試驗(yàn)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(dǎo)致試驗(yàn)周期加長(zhǎng)，該種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)不適用于實(shí)驗(yàn)室研究的特點(diǎn)。
[0004]實(shí)驗(yàn)室研究的特點(diǎn)表現(xiàn)為，其需要通過(guò)反復(fù)的、大量的仿真試驗(yàn)，對(duì)研究對(duì)象從多角度、多條件下進(jìn)行全面測(cè)試，當(dāng)測(cè)試結(jié)果不理想或發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷時(shí)，需要對(duì)研究對(duì)象不斷完善和修改，再重復(fù)進(jìn)行上述試驗(yàn)，以期達(dá)到理想的設(shè)計(jì)效果。該特點(diǎn)決定了仿真試驗(yàn)必然是一個(gè)長(zhǎng)周期的、不斷重復(fù)的過(guò)程，如果所有的程序修改都依賴于樣機(jī)廠家開(kāi)發(fā)人員，試驗(yàn)進(jìn)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(shí)驗(yàn)室用交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)實(shí)驗(yàn)方法及試驗(yàn)系統(tǒng)，本發(fā)明采用樣機(jī)的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，提高實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下新型控制算法仿真試驗(yàn)的效率，使得算法研發(fā)人員可以通過(guò)修改通用的simulink模塊方便的優(yōu)化改進(jìn)算法。
[0006]為了實(shí)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(shí)驗(yàn)室用交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)、樣機(jī)管理工作站、全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置和仿真試驗(yàn)工作站，所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)與所述全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置通過(guò)1設(shè)備進(jìn)行連接，所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)與所述樣機(jī)管理工作站以及所述仿真試驗(yàn)工作站與所述全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置都通過(guò)網(wǎng)線進(jìn)行連接。
[0008]優(yōu)選的，所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)為基于LabVIEW實(shí)時(shí)仿真運(yùn)行環(huán)境、以simul ink為核心算法開(kāi)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(shí)時(shí)仿真運(yùn)行模塊和輸出板卡；所述輸入板卡和所述輸出板卡通過(guò)所述實(shí)時(shí)仿真運(yùn)行模塊進(jìn)行通訊，用于對(duì)監(jiān)控量的采集以及對(duì)被控量的輸出。
[0009]優(yōu)選的，所述實(shí)時(shí)仿真運(yùn)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(duì)每個(gè)與所述輸入板卡和所述輸出板卡相連接的設(shè)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(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)嵌入方式，實(shí)現(xiàn)所述核心算法在所述LabVIEW實(shí)時(shí)仿真運(yùn)行環(huán)境中的實(shí)時(shí)運(yùn)行。
[0010]優(yōu)選的，所述樣機(jī)管理工作站用于對(duì)所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)的輸入量和輸出量的監(jiān)視，倉(cāng)Il建或修改simulink模塊，用于更新所述實(shí)時(shí)仿真運(yùn)行模塊中的simulink模塊。
[0011]優(yōu)選的，所述全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置通過(guò)與所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)交互，實(shí)時(shí)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(yàn)工作站與所述全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置相連，用于對(duì)所述全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置進(jìn)行仿真試驗(yàn)操作，以及對(duì)結(jié)果波形的分析。
[0013]優(yōu)選的，一種實(shí)驗(yàn)室用交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，所述方法包括如下步驟:
[0014](I)仿真試驗(yàn)工作站建立仿真電網(wǎng)模型，并將其下載到全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置；
[0015](2)所述全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置發(fā)送電氣量信號(hào)給交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)；
[0016](3)所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)中的實(shí)時(shí)仿真運(yùn)行模塊通過(guò)電氣量信號(hào)計(jì)算得出調(diào)制指令，并將其發(fā)送給所述全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟(3)中，所述實(shí)時(shí)仿真運(yùn)行模塊采用內(nèi)嵌simulink核心算法模塊的方式對(duì)所述全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置中的交直流混聯(lián)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，所述simulink模塊是通過(guò)樣機(jī)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(jī)的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，提高實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下新型控制算法仿真試驗(yàn)的效率，使得算法研發(fā)人員可以通過(guò)修改通用的simulink模塊方便的優(yōu)化改進(jìn)算法，而無(wú)需重復(fù)依賴樣機(jī)生產(chǎn)廠家人員；同時(shí)也有助于相關(guān)新研發(fā)技術(shù)的保密。
【附圖說(shuō)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(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖
[0021]圖2是本發(fā)明提供的一種實(shí)驗(yàn)室用交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)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(jī)試驗(yàn)方法的流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)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(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)、樣機(jī)管理工作站、全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置和仿真試驗(yàn)工作站，所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)與所述全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置通過(guò)1設(shè)備進(jìn)行連接，所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)與所述樣機(jī)管理工作站通過(guò)網(wǎng)線進(jìn)行連接，所述仿真試驗(yàn)工作站與所述全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置通過(guò)網(wǎng)線進(jìn)行連接。
[0025]所述樣機(jī)為所開(kāi)發(fā)交直流協(xié)調(diào)控制器的實(shí)現(xiàn)載體，用于與全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置的連接以及所開(kāi)發(fā)核心算法的實(shí)時(shí)運(yùn)行。
[0026]所述樣機(jī)管理工作站用于對(duì)所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)的輸入量和輸出量的監(jiān)視，倉(cāng)Il建或修改simulink模塊，用于更新所述實(shí)時(shí)仿真運(yùn)行模塊中的simulink模塊。
[0027]所述全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置通過(guò)與所述交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)交互，實(shí)時(shí)模擬交直流混聯(lián)電網(wǎng)環(huán)境。
[0028]所述仿真試驗(yàn)工作站與所述全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置相連，用于對(duì)所述全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置進(jìn)行仿真試驗(yàn)操作，以及對(duì)結(jié)果波形的分析。
[0029]交直流協(xié)調(diào)控制器樣機(jī)在實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用，應(yīng)便于研發(fā)人員或試驗(yàn)人員采用通用的開(kāi)發(fā)軟件對(duì)核心算法程序進(jìn)行設(shè)計(jì)和修改；在仿真試驗(yàn)應(yīng)用中，可隨時(shí)將設(shè)計(jì)或修改好的核心應(yīng)用嵌入基礎(chǔ)運(yùn)行平臺(tái)，以對(duì)樣機(jī)進(jìn)行完善。
[0030]基于此，提出了以通用開(kāi)發(fā)軟件為核心算法之實(shí)現(xiàn)工具、并將基于通用開(kāi)發(fā)軟件所開(kāi)發(fā)的核心算法嵌入至樣機(jī)實(shí)時(shí)仿真環(huán)境的樣機(jī)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，以滿足上述需求。
[0031]核心算法開(kāi)發(fā)工具Simulink是MATLAB最重要的組件之一，它提供一個(gè)動(dòng)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(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號(hào)處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計(jì)。同時(shí)有大