一种提高新型电力系统仿真效率的方法、系统和设备技术方案

本发明专利技术公开了一种提高新型电力系统仿真效率的方法、系统和设备，对PWM信号的仿真时间进行判断，当仿真时间大于第一个PWM信号周期之后，对输入的PWM信号进行积分运算，然后对积分运算结果除以PWM信号的周期或乘以PWM信号的开关频率，得到PWM信号在PWM周期内的平均值，以由平均值构成的PWM波形进行电力系统仿真，能够使得电力系统仿真步长提高5～20倍，从而提高了仿真效率和节省了仿真资源，解决了现有含有PWM波形的电力仿真系统仿真步长小，会消耗大量的仿真资源和降低仿真效率，影响到了CPU计算能力的技术问题。CPU计算能力的技术问题。CPU计算能力的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种提高新型电力系统仿真效率的方法、系统和设备


[0001]本专利技术涉及电力系统仿真
，尤其涉及一种提高新型电力系统仿真效率的方法、系统和设备。

技术介绍

[0002]PWM(pulse width modulation，脉冲宽度调制)是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法，通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。脉冲宽度调制波通常由一列占空比不同的矩形脉冲构成，其占空比与信号的瞬时采样值成比例。
[0003]对于电力仿真系统来说，如果仿真的对象包含了PWM波形，比如含有大量的风、光新能源的电力电子设备，那么仿真的步长往往需要比PWM波的周期T还要短很多，一般为T的百分之一或者千分之一。小的步长往往会消耗大量的仿真资源和降低仿真效率，使得FPGA的资源和计算能力受到了较大的限制，也影响到了CPU的计算能力。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种提高新型电力系统仿真效率的方法、系统和设备，用于解决现有的含有PWM波形的电力仿真系统仿真步长小，会消耗大量的仿真资源和降低仿真效率，影响到了CPU计算能力的技术问题。
[0005]有鉴于此，本专利技术第一方面提供了提高新型电力系统仿真效率的方法，包括：
[0006]判断当前仿真时间是否处于第一个PWM信号周期内；
[0007]若当前仿真时间不处于第一个PWM信号周期内，则对输入的PWM信号进行求平均处理，得到PWM信号在PWM周期内的平均值，其中，求平均处理包括：/>[0008]对输入的PWM信号进行积分运算；
[0009]对积分运算结果除以PWM信号的周期或乘以PWM信号的开关频率；
[0010]输出由平均值构成的PWM波形，使用由平均值构成的PWM波形进行电力系统仿真。
[0011]可选地，判断当前仿真时间是否处于第一个PWM信号周期内之后，还包括：
[0012]若当前仿真时间处于第一个PWM信号周期内，则输出PWM信号的原始值，使用PWM信号的原始值进行电力系统仿真。
[0013]本专利技术第二方面提供了一种提高新型电力系统仿真效率的系统，包括：周期判断模块、选择器、输入模块、积分器、第一延时模块、乘法模块、第二延时模块和输出模块；
[0014]输入模块与积分器的输入端连接；
[0015]第一延时模块的输入端与积分器的输出端连接，第一延时模块的输出端与乘法模块的第一输入端连接；
[0016]积分器的输出端还连接乘法模块的第二输入端连接；
[0017]乘法模块的输出端与选择器的第一输入端连接；
[0018]周期判断模块与选择器的第二输入端连接，第二延时模块的一端与选择器的第三
输入端连接，另一端连接选择器的输出端；
[0019]输出模块连接与选择器的输出端，用于获取选择器的输出信号，使用选择器的输出信号进行电力系统仿真；
[0020]周期判断模块，用于判断当前仿真时间是否处于第一个PWM波形的周期内；
[0021]选择器，用于根据周期判断模块的判断结果选择输出结果，其中，若周期判断模块的判断结果为当前仿真时间不处于第一个PWM波形的周期内，则选择器的输出信号为选择器第一输入端对应的信号。
[0022]可选地，选择器还用于：
[0023]若周期判断模块的判断结果为当前仿真时间处于第一个PWM波形的周期内，则选择器的输出信号为选择器第三输入端对应的信号。
[0024]本专利技术第三方面提供了一种提高新型电力系统仿真效率的设备，所述设备包括处理器以及存储器：
[0025]所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
[0026]所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面任一种所述的提高新型电力系统仿真效率的方法。
[0027]从以上技术方案可以看出，本专利技术提供的提高新型电力系统仿真效率的方法、系统和设备具有以下优点：
[0028]本专利技术提供的提高新型电力系统仿真效率的方法、系统和设备，对PWM信号的仿真时间进行判断，当仿真时间大于第一个PWM信号周期之后，对输入的PWM信号进行积分运算，然后对积分运算结果除以PWM信号的周期或乘以PWM信号的开关频率，得到PWM信号在PWM周期内的平均值，以由平均值构成的PWM波形进行电力系统仿真，能够使得电力系统仿真步长提高5～20倍，从而提高了仿真效率和节省了仿真资源，解决了现有含有PWM波形的电力仿真系统仿真步长小，会消耗大量的仿真资源和降低仿真效率，影响到了CPU计算能力的技术问题。
附图说明
[0029]为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0030]图1为本专利技术中提供的一种提高新型电力系统仿真效率的方法的流程示意图；
[0031]图2为本专利技术中提供的提高新型电力系统仿真效率的方法的电路原理图；
[0032]图3为本专利技术中提供的一种提高新型电力系统仿真效率的系统的结构示意图。
具体实施方式
[0033]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]为了便于理解，请参阅图1，本专利技术中提供了一种提高新型电力系统仿真效率的方法的实施例，包括：
[0035]步骤101、判断当前仿真时间是否处于第一个PWM信号周期内。
[0036]需要说明的是，对第一个PWM信号周期T内的信号进行积分运算，结果是近似于0的，因此，本专利技术中对于PWM信号在第一个PWM信号周期T内的阶段不做积分处理，因此，本专利技术中，需要先判断当前仿真时间是否处于第一个PWM信号周期T内。
[0037]步骤102、若当前仿真时间不处于第一个PWM信号周期内，则对输入的PWM信号进行求平均处理，得到PWM信号在PWM周期内的平均值。
[0038]需要说明的是，本专利技术中，当当前仿真时间t大于第一个PWM信号周期T后，对输入的PWM信号进行求平均处理，得到PWM信号在PWM周期内的平均值，具体的求平均处理方式为：
[0039](1)对输入的PWM信号进行积分运算；
[0040](2)对积分运算结果除以PWM信号的周期T或乘以PWM信号的开关频率f＝1/T。
[0041]步骤103、输出由平均值构成的PWM波形，使用由平均值构成的PWM波形进行电力系统仿真。
[0042]需要说明的是，由计算出的所有平均值构成新的PWM波形，利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高新型电力系统仿真效率的方法，其特征在于，包括：判断当前仿真时间是否处于第一个PWM信号周期内；若当前仿真时间不处于第一个PWM信号周期内，则对输入的PWM信号进行求平均处理，得到PWM信号在PWM周期内的平均值，其中，求平均处理包括：对输入的PWM信号进行积分运算；对积分运算结果除以PWM信号的周期或乘以PWM信号的开关频率；输出由平均值构成的PWM波形，使用由平均值构成的PWM波形进行电力系统仿真。2.根据权利要求1所述的提高新型电力系统仿真效率的方法，其特征在于，判断当前仿真时间是否处于第一个PWM信号周期内之后，还包括：若当前仿真时间处于第一个PWM信号周期内，则输出PWM信号的原始值，使用PWM信号的原始值进行电力系统仿真。3.一种提高新型电力系统仿真效率的系统，其特征在于，包括：周期判断模块、选择器、输入模块、积分器、第一延时模块、乘法模块、第二延时模块和输出模块；输入模块与积分器的输入端连接；第一延时模块的输入端与积分器的输出端连接，第一延时模块的输出端与乘法模块的第一输入端连接；积分器的输出端还连接乘法模块的第二输入端连接；乘法...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭海平，郭琦，卢远宏，郭天宇，黄立滨，李书勇，胡云，曾冠铭，张杰，罗超，苏明章，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：