电力系统实时功率在环仿真PHIL

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1、科源工业有限公司科源电力系统实时功率在环仿真工业什么是实时数字仿真器有什么是功率硬件在环仿真PAS功率放大器有什么优点限PAS功率放大器国内外应用情况公司电力系统实时功率在环RTDS（RT-LAB）如果能够和功率放大器配合，在配合其他相应的硬件软件即可实现各类电网技术（例如智能电网技术研究以及柔性输电）、开发和测试的实验室，系统总体框仿图如上图所示。该平台以控制室和实时数字仿真器（RTDS或RT-LAB）为核心，在试验平台中可包含实验室的物理硬件。新技术、新设备（如电动汽车和电力电子设备等）可以首先在本真实验平台模拟的电力系统环境中进行含硬件的仿真，真实电网中进

2、行大规模的、全尺度的电力系统试验。科源工业有限公司北京市海淀区西直门北大街5号www.sgphil.com科源工业有限公司科实时数字仿真仪RTDSRTDS全称为实时数字仿真仪（RealTimeDigitalSimulator），由加拿大曼尼托巴RTDS源电公司开发制造，是一种专门设计用于研究电力系统中电磁暂态现象的装置。目前。RTDS已广泛应用于28个国家（地区）的电力企业和研究机构，装机数量超过140台。工力业系有统限实公时司功率电在力环系仿图一：RTDS统真RTDS的特征：实实时仿真RTDS是“实时的”模拟装置。实时是指电力系统的运算法则能被计算得足够快，因

3、而能时连续地产生输出，这些输出结果真实地代表了在实际网络中的情形。实时仿真使用户可以测试物理设备并更快更有效地完成实时仿真的研究。功率数字仿真RTDS不是实现系统元件的物理小型化，其元件参数和电路结构以软件模型为基础。在RTDS的研究能被迅速而且方便地修改，从一个问题切换到另一个问题只需要很短的时间，实时仿真步长可达2.5μs。环RTDS公司已在基于FPGA（现场可编程逻辑门阵列）技术的MMC柔性直流输电实时仿真方面取得技术突破，RTDS最大仿真规模可达每个半桥每相512个子模块（即每个换流站超仿过3000个子模块），实时仿真步长可达2.5μs，可准确对MMC柔

4、性直流输电进行模拟，并能与不同厂家的控制保护实际装置联接，满足实际MMC柔性直流输电工程仿真试验要求。真科源工业有限公司北京市海淀区西直门北大街5号www.sgphil.com科源工业有限公司科功率硬件在环仿真（PHIL）PHIL（PowerHardwareInLoop），即功率硬件在环仿真。源功率硬件在环仿真（PHIL）指数字仿真系统与HUT（物理被试系统）之间需要交换真实工的物理功率，由于实时仿真不能提供或吸收功率，此时需要由四象限功率变换装置、互感器等物理装置构成接口模块。PHIL可以在真正的系统建设前期，对实际测试情况进行重复深入业的研究。可以在建设真正

5、系统前最大限度地找出设备隐患。半实物仿真的例子包括在模拟汽车中测试悬挂系统的原型，甚至是飞行员在飞行模拟器中的训练。有限当硬件测试（HUT）是功率器件，如太阳能电池板、逆变器、换流器，这就是所谓的在功率硬件在环仿真（PHIL）。由于实时仿真器RTDS不能提供或吸收功率，电源接口是必要的，公我们可以用四象限功率放大器来模拟电源接口。司电力系统实时功PHIL模拟典型的实物图率在这是一个用4象限功率放大器的作为电源接口的实时功率硬件在环仿真系统。用户在RTDS中建立系统实际运行与电源接口模型，通过D/A和A/D转换器，采用适当的接口算法及环数模比，将大功率系统缩放，由

6、RTDS输出低电压信号，经4象限功率放大器放大后的电压（VN）施加到HUT（例如一个光伏逆变器，或微电网），再将HUT的电流经测量传感器反馈给RTDS仿中建立的模拟，完成功率硬件在环仿真。真科源工业有限公司北京市海淀区西直门北大街5号www.sgphil.com科源工业有限公司国内某电力系统实验室搭建的RTDS功率硬件在环仿真科源工业有限公司电力系如上图所示，右侧为RTDS通信柜，中间为PAS四象限功率放大器，左侧为负载，目前已完成闭环调试，正式投入使用中。统实时功率在环仿PAS功率放大器输出功率的监测真科源工业有限公司北京市海淀区西直门北大街5号www.sgp

7、hil.com科源工业有限公司功率在环仿真对放大器的要求科源电力系统实时功率硬件在环仿真对实时数字仿真仪以及四象限功率放大器有着较高的要求，主要体现在实时性上，即实时数字仿真仪和四象限功率放大器要具有很好的实时性。工因为实时数字仿真仪RTDS已经是很成熟的实时数字仿真系统，所以我们更多要对四象限功率放大器进行选择。业保证实时仿真的最主要的要就是响应速度要快，所以功率放大器必须要具有极短的响有应时间以及快速改变输出的能力，以更好的模拟电网各种暂态过程。同时还需要具备吸收功率的能力，实现闭环系统内的功率交换。限具体要求如下：公司模拟各种暂态过程响应速度频率响应

8、谐波分量变化速度电功率