一种基于FPGA的综合能源系统实时仿真器模数接口技术方案

本申请公开了一种基于FPGA的综合能源系统实时仿真器模数接口，包括模数转换装置、FPGA仿真装置、电源装置，其中：电源装置与模数转换装置的电源端、FPGA仿真装置的电源端均相连；模数转换装置的信号输入端接收模拟量信号，信号输出端与FPGA仿真装置的信号输入端连接，以向FPGA仿真装置输出数字量信号；FPGA仿真装置的控制端与模数转换装置的控制端连接，以向模数转换装置输出控制模数转换装置的控制信号。本实用新型专利技术基于FPGA丰富的接口资源和硬件并行性的技术优势，结合模数转换装置实现了对外部模拟信号有效、高速地模数转换和采样滤波输入等功能，提高了FPGA仿真装置与外部设备间的接口通用性和信息交互能力。

A real-time analog-to-digital interface of integrated energy system based on FPGA

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的综合能源系统实时仿真器模数接口
本技术涉及综合能源系统仿真
，特别涉及一种基于FPGA的综合能源系统实时仿真器模数接口。
技术介绍
随着电/气/冷/热等多类能源集约利用水平的不断提高，综合能源系统中涉及的能源设备类型和系统运行模式愈发复杂，对综合能源系统的建模仿真提出了新的挑战。在综合能源系统中，电力、燃气、热力等各能源子系统相互交织，彼此影响，耦合关系复杂，其动态过程呈现出非线性的特征；同时在计算难度上，综合能源系统暂态仿真也面临着更大规模的系统在更长时间尺度上仿真计算的挑战。因此，必须借助准确、高效的暂态仿真工具来深入了解综合能源系统的运行机理与动态特征。作为基于FPGA(Field－ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)的综合能源实时仿真器的重要应用之一，硬件在环可以实现对分布式可再生能源控制器等各种自动化设备的在线测试。为了保证外部物理设备的模拟信号的有效接入，基于FPGA的综合能源实时仿真器的模数接口需要同时具备较高的完备性和较强的信息交互能力。然而，现有技术中实时仿真器和外部设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FPGA的综合能源系统实时仿真器模数接口，其特征在于，包括模数转换装置、FPGA仿真装置、电源装置，其中：/n所述电源装置与所述模数转换装置的电源端、所述FPGA仿真装置的电源端均相连，以向所述模数装换装置、所述FPGA仿真装置供电；/n所述模数转换装置的信号输入端接收模拟量信号，其信号输出端与所述FPGA仿真装置的信号输入端连接，以向所述FPGA仿真装置输出数字量信号；/n所述FPGA仿真装置的控制端与所述模数转换装置的控制端连接，以向所述模数转换装置输出控制所述模数转换装置的控制信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的综合能源系统实时仿真器模数接口，其特征在于，包括模数转换装置、FPGA仿真装置、电源装置，其中：
所述电源装置与所述模数转换装置的电源端、所述FPGA仿真装置的电源端均相连，以向所述模数装换装置、所述FPGA仿真装置供电；
所述模数转换装置的信号输入端接收模拟量信号，其信号输出端与所述FPGA仿真装置的信号输入端连接，以向所述FPGA仿真装置输出数字量信号；
所述FPGA仿真装置的控制端与所述模数转换装置的控制端连接，以向所述模数转换装置输出控制所述模数转换装置的控制信号。


2.根据权利要求1所述实时仿真器模数接口，其特征在于，所述FPGA仿真装置包括：
接收所述数字量信号的数据缓冲模块；
输入端与所述数据缓冲模块的输出端连接的滤波器；
输入端与所述滤波器的输出端连接的定点数浮点数转换电路；
输入端与所述定点数浮点数转换电路的输出端连接的仿真计算电路。


3.根据权利要求2所述实时仿真器模数接口，其特征在于，所述滤波器具体为FIR滤波器。


4.根据权利要求3所述实时仿真器模数接口，其特征在于，所述FIR滤波器包括数据采集单元、滤波系数存储单元、乘法器单元、累加器单元、缓存单元，其中：
所述数据采集单元的输入端作为所述滤波器的输入端，其输出端与所述乘法器单元的第一输入端连接；
所述滤波系数存储单元的输出端与所述乘法器单元的第二输入端连接；
所述乘法器单元的输出端与所述累加器单元的输入端连接；
所述累加器单元的输出端与所述缓存单元的输入端连接；
所述缓存单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁智勇，雷金勇，马溪原，郭祚刚，陈柔伊，胡洋，周长城，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东;44