基于SVG的电力系统仿真装置、仿真测试方法和系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于SVG的电力系统仿真装置、仿真测试方法和系统，涉及电磁仿真技术领域，所述电力系统仿真装置包括SVG模块、电力系统主电路模块、外部电网模块、主计算模块、锁相环控制模块、外环稳定控制模块、内环稳定控制模块、内环参考值计算模块、稳态功能选择模块、高低穿功能模块、内环参考值切换模块、稳压模块和PWM控制模块。本发明专利技术能够提高基于SVG的电力系统仿真的通用性和全面性，从而更好地满足电力系统的有关仿真测试需求，进而提高了对相应电力系统进行监测的便捷性。相应电力系统进行监测的便捷性。相应电力系统进行监测的便捷性。

【技术实现步骤摘要】
基于SVG的电力系统仿真装置、仿真测试方法和系统


[0001]本专利技术涉及电磁仿真
，尤其涉及一种基于SVG的电力系统仿真装置、仿真测试方法和系统。

技术介绍

[0002]现有技术中，基于SVG的电力系统的仿真，主要为重点关注系统中对应模块(或设备)本体的功能或策略的开发，而很少关注系统整体的框架，因此，相关的整体框架往往在结构上较为单一，且相关内容覆盖率低，仅仅适用于极少部分的仿真场景。由此可见，现有的基于SVG的电力系统的仿真的通用性和全面性较低，从而导致仿真灵活性较低，致使不利于满足电力系统的有关仿真测试需求。由于往往需要基于有关仿真情况对电力系统进行监测，因此，还会导致不利于提高对相应电力系统进行监测的便捷性。
[0003]综上所述，现有技术中存在基于SVG的电力系统仿真的通用性和全面性较差，从而不利于更好地满足电力系统的有关仿真测试需求，进而不利于提高对相应电力系统进行监测的便捷性的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的在于提供一种基于SVG的电力系统仿真装置，以解决现有的基于SVG的电力系统仿真的通用性和全面性较差，从而不利于更好地满足电力系统的有关仿真测试需求，进而不利于提高对相应电力系统进行监测的便捷性的问题。本专利技术的另一个目的在于提供一种仿真测试方法。本专利技术的再一个目的在于提供一种仿真测试系统。本专利技术的还一个目的在于提供一种计算机设备。本专利技术的还一个目的在于提供一种可读介质。本专利技术的还一个目的在于提供一种计算机程序产品。
[0005]为了达到以上目的，本专利技术的一方面公开了一种基于SVG的电力系统仿真装置，包括SVG模块、电力系统主电路模块、外部电网模块、主计算模块、锁相环控制模块、外环稳定控制模块、内环稳定控制模块、内环参考值计算模块、稳态功能选择模块、高低穿功能模块、内环参考值切换模块、稳压模块和PWM控制模块；
[0006]其中，所述SVG模块与所述电力系统主电路模块电连接；所述电力系统主电路模块与所述外部电网模块电连接；所述电力系统主电路模块与所述主计算模块、锁相环控制模块、稳态功能选择模块和高低穿功能模块电连接；所述主计算模块与所述锁相环控制模块、外环稳定控制模块、内环稳定控制模块、内环参考值计算模块、稳态功能选择模块、高低穿功能模块和稳压模块电连接；所述锁相环控制模块与所述内环稳定控制模块、稳压模块和高低穿功能模块电连接；所述外环稳定控制模块与所述内环参考值切换模块电连接；所述内环稳定控制模块与所述内环参考值切换模块和稳压模块电连接；所述内环参考值计算模块与所述内环参考值切换模块电连接；所述稳态功能选择模块与所述内环参考值切换模块电连接；所述高低穿功能模块与所述内环参考值切换模块电连接；所述稳压模块与所述PWM控制模块电连接；所述PWM控制模块与所述SVG模块电连接；
[0007]其中，所述主计算模块，用于基于所述电力系统主电路模块输出的主电路并网点电压、主电路并网点电流和主电路储能元件电压以及所述锁相环控制模块输出的相位，得到计算电压分量、计算电流分量、系统模块子电压、系统模块分相平均电压和系统模块总平均电压；
[0008]所述锁相环控制模块，用于基于所述电力系统主电路模块输出的所述主电路并网点电压或所述主计算模块输出的所述计算电压分量，得到频率和所述相位；
[0009]所述外环稳定控制模块，用于基于所述主计算模块输出的所述系统模块总平均电压和预设的模块电压参考值，得到外环控制参考电流分量；
[0010]所述内环稳定控制模块，用于基于所述内环参考值切换模块输出的综合参考电流分量、所述主计算模块输出的所述计算电压分量和计算电流分量以及所述锁相环控制模块输出的频率和相位，得到调制电压分量；
[0011]所述内环参考值计算模块，用于基于所述主计算模块输出的系统模块分相平均电压、系统模块总平均电压、计算电压分量和计算电流分量，得到内环参考电流分量；
[0012]所述稳态功能选择模块，用于基于预设的恒电压使能指令、恒无功使能指令以及所述主计算模块输出的所述计算电压分量或所述电力系统主电路模块输出的所述主电路并网点电压，得到稳态控制参考电流分量；
[0013]所述高低穿功能模块，用于基于预设的故障使能信号、所述电力系统主电路模块输出的所述主电路并网点电压和主电路并网点电流、所述主计算模块输出的所述计算电压分量和计算电流分量以及所述锁相环控制模块输出的所述相位，得到高低穿参考电流分量和故障期间判断信号；
[0014]所述内环参考值切换模块，用于基于所述外环稳定控制模块输出的所述外环控制参考电流分量、所述内环参考值计算模块输出的所述内环参考电流分量、所述稳态功能选择模块输出的所述稳态控制参考电流分量以及所述高低穿功能模块输出的所述高低穿参考电流分量和故障期间判断信号，得到所述综合参考电流分量；
[0015]所述稳压模块，用于基于预设的稳压使能信号、所述模块电压参考值、所述主计算模块输出的所述系统模块子电压、系统模块分相平均电压和系统模块总平均电压、所述内环稳定控制模块输出的所述调制电压分量以及所述锁相环控制模块输出的所述相位，得到稳压调制电压；
[0016]所述PWM控制模块，用于基于预设的输入载波和所述稳压模块输出的稳压调制电压得到PWM信号，并将所述PWM信号发送到所述SVG模块。
[0017]可选的，所述电力系统主电路模块至少包括与所述SVG模块电连接的滤波电感、与所述滤波电感电连接的第一互感器、与所述第一互感器电连接的第二互感器以及与所述第二互感器电连接的主变压器；
[0018]其中，所述主变压器通过预设的PCC并网点与预设的外部电网模块电连接，且所述第一互感器和第二互感器之间设置有SVG并网点。
[0019]可选的，进一步包括与所述SVG并网点电连接的第一故障模块；
[0020]其中，所述第一故障模块包括第一故障模块接地端、分别与所述第一故障模块接地端电连接的多个阻感分压单元、预设的与多个所述阻感分压单元电连接的第一时间投退判断单元；
[0021]其中，至少一个所述阻感分压单元与所述第一故障模块接地端之间设置有对应的阻感分压开关，且所述第一时间投退判断单元与所述SVG并网点电连接；
[0022]其中，所述阻感分压单元包括串联的阻感分压电阻和阻感分压电感；
[0023]其中，所述第一时间投退判断单元用于基于预设的第一时间投退使能信号，执行对应预设的第一时间投退判断逻辑，以使所述SVG并网点的对应电压抬升。
[0024]可选的，进一步包括与所述SVG并网点电连接的第二故障模块；
[0025]其中，所述第二故障模块包括第二故障模块接地端、分别与所述第二故障模块接地端电连接的多个阻容分压单元、预设的与多个所述阻容分压单元电连接的第二时间投退判断单元；
[0026]其中，至少一个所述阻容分压单元与所述第二故障模块接地端之间设置有对应的阻容分压开关，且所述第二时间投退判断单元与所述SVG并网点电连接；
[0027]其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SVG的电力系统仿真装置，其特征在于，包括SVG模块、电力系统主电路模块、外部电网模块、主计算模块、锁相环控制模块、外环稳定控制模块、内环稳定控制模块、内环参考值计算模块、稳态功能选择模块、高低穿功能模块、内环参考值切换模块、稳压模块和PWM控制模块；其中，所述SVG模块与所述电力系统主电路模块电连接；所述电力系统主电路模块与所述外部电网模块电连接；所述电力系统主电路模块与所述主计算模块、锁相环控制模块、稳态功能选择模块和高低穿功能模块电连接；所述主计算模块与所述锁相环控制模块、外环稳定控制模块、内环稳定控制模块、内环参考值计算模块、稳态功能选择模块、高低穿功能模块和稳压模块电连接；所述锁相环控制模块与所述内环稳定控制模块、稳压模块和高低穿功能模块电连接；所述外环稳定控制模块与所述内环参考值切换模块电连接；所述内环稳定控制模块与所述内环参考值切换模块和稳压模块电连接；所述内环参考值计算模块与所述内环参考值切换模块电连接；所述稳态功能选择模块与所述内环参考值切换模块电连接；所述高低穿功能模块与所述内环参考值切换模块电连接；所述稳压模块与所述PWM控制模块电连接；所述PWM控制模块与所述SVG模块电连接；其中，所述主计算模块，用于基于所述电力系统主电路模块输出的主电路并网点电压、主电路并网点电流和主电路储能元件电压以及所述锁相环控制模块输出的相位，得到计算电压分量、计算电流分量、系统模块子电压、系统模块分相平均电压和系统模块总平均电压；所述锁相环控制模块，用于基于所述电力系统主电路模块输出的所述主电路并网点电压或所述主计算模块输出的所述计算电压分量，得到频率和所述相位；所述外环稳定控制模块，用于基于所述主计算模块输出的所述系统模块总平均电压和预设的模块电压参考值，得到外环控制参考电流分量；所述内环稳定控制模块，用于基于所述内环参考值切换模块输出的综合参考电流分量、所述主计算模块输出的所述计算电压分量和计算电流分量以及所述锁相环控制模块输出的频率和相位，得到调制电压分量；所述内环参考值计算模块，用于基于所述主计算模块输出的系统模块分相平均电压、系统模块总平均电压、计算电压分量和计算电流分量，得到内环参考电流分量；所述稳态功能选择模块，用于基于预设的恒电压使能指令、恒无功使能指令以及所述主计算模块输出的所述计算电压分量或所述电力系统主电路模块输出的所述主电路并网点电压，得到稳态控制参考电流分量；所述高低穿功能模块，用于基于预设的故障使能信号、所述电力系统主电路模块输出的所述主电路并网点电压和主电路并网点电流、所述主计算模块输出的所述计算电压分量和计算电流分量以及所述锁相环控制模块输出的所述相位，得到高低穿参考电流分量和故障期间判断信号；所述内环参考值切换模块，用于基于所述外环稳定控制模块输出的所述外环控制参考电流分量、所述内环参考值计算模块输出的所述内环参考电流分量、所述稳态功能选择模块输出的所述稳态控制参考电流分量以及所述高低穿功能模块输出的所述高低穿参考电流分量和故障期间判断信号，得到所述综合参考电流分量；所述稳压模块，用于基于预设的稳压使能信号、所述模块电压参考值、所述主计算模块
输出的所述系统模块子电压、系统模块分相平均电压和系统模块总平均电压、所述内环稳定控制模块输出的所述调制电压分量以及所述锁相环控制模块输出的所述相位，得到稳压调制电压；所述PWM控制模块，用于基于预设的输入载波和所述稳压模块输出的稳压调制电压得到PWM信号，并将所述PWM信号发送到所述SVG模块。2.根据权利要求1所述的电力系统仿真装置，其特征在于，所述电力系统主电路模块至少包括与所述SVG模块电连接的滤波电感、与所述滤波电感电连接的第一互感器、与所述第一互感器电连接的第二互感器以及与所述第二互感器电连接的主变压器；其中，所述主变压器通过预设的PCC并网点与预设的外部电网模块电连接，且所述第一互感器和第二互感器之间设置有SVG并网点。3.根据权利要求2所述的电力系统仿真装置，其特征在于，进一步包括与所述SVG并网点电连接的第一故障模块；其中，所述第一故障模块包括第一故障模块接地端、分别与所述第一故障模块接地端电连接的多个阻感分压单元、预设的与多个所述阻感分压单元电连接的第一时间投退判断单元；其中，至少一个所述阻感分压单元与所述第一故障模块接地端之间设置有对应的阻感分压开关，且所述第一时间投退判断单元与所述SVG并网点电连接；其中，所述阻感分压单元包括串联的阻感分压电阻和阻感分压电感；其中，所述第一时间投退判断单元用于基于预设的第一时间投退使能信号，执行对应预设的第一时间投退判断逻辑，以使所述SVG并网点的对应电压抬升。4.根据权利要求2所述的电力系统仿真装置，其特征在于，进一步包括与所述SVG并网点电连接的第二故障模块；其中，所述第二故障模块包括第二故障模块接地端、分别与所述第二故障模块接地端电连接的多个阻容分压单元、预设的与多个所述阻容分压单元电连接的第二时间投退判断单元；其中，至少一个所述阻容分压单元与所述第二故障模块接地端之间设置有对应的阻容分压开关，且所述第二时间投退判断单元与所述SVG并网点电连接；其中，所述阻容分压单元包括串联的阻容分压电阻和阻容分压电容；其中，所述第二时间投退判断单元用于基于预设的第二时间投退使能信号，执行对应预设的第二时间投退判断逻辑，以使所述SVG并网点的对应电压跌落。5.根据权利要求2所述的电力系统仿真装置，其特征在于，所述主计算模块用于基于所述相位、所述主电路并网点电压中的PCC并网点电压和SVG并网点电压以及所述主电路并网点电流中的PCC并网点电流和SVG并网点电流，进行dq分解计算处理和滤波处理，得到包括正序d轴计算电压、负序d轴计算电压、正序q轴计算电压和负序q轴计算电压的计算电压分量以及包括正序d轴计算电流、负序d轴计算电流、正序q轴计算电流和负序q轴计算电流的计算电流分量；基于所述主电路储能元件电压，进行滤波处理和均压计算处理，得到对应所述基于SVG的电力系统仿真装置多相的所述系统模块子电压、系统模块分相平均电压和系统模块总平均电压。
6.根据权利要求2所述的电力系统仿真装置，其特征在于，所述锁相环控制模块，用于基于所述主电路并网点电压中的SVG并网点电压或所述计算电压分量中的正序q轴计算电压，进行锁相环处理，得到所述频率和所述相位。7.根据权利要求2所述的电力系统仿真装置，其特征在于，所述外环稳定控制模块，用于基于所述系统模块总平均电压和模块电压参考值，进行外环控制处理，得到包括正序d轴外环控制参考电流的外环控制参考电流分量。8.根据权利要求2所述的电力系统仿真装置，其特征在于，所述内环稳定控制模块，用于基于所述频率、相位、所述综合参考电流分量中的正序d轴综合参考电流、正序q轴综合参考电流、负序d轴综...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚超，张扬帆，吴林林，王耀涵，杨伟新，刘京波，李琰，王正宇，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：