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更新時(shí)間：2024-06-14 08:37:46
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RT-LAB SVG并網(wǎng)仿真測(cè)試系統(tǒng)
傳統(tǒng)的檢測(cè)手段很難對(duì)整個(gè)SVG控制器進(jìn)行功能及性能的測(cè)試，很多輔助電網(wǎng)的功能無(wú)法得到驗(yàn)證，尤其是控制器廠家在其宣傳的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中具有的功能和性能指標(biāo)在投運(yùn)前沒(méi)辦法得到準(zhǔn)確量化的測(cè)試。因此科梁提出了基于HIL（控制器硬件在環(huán)仿真）的SVG入網(wǎng)檢測(cè)系統(tǒng)，研究SVG對(duì)于電網(wǎng)中一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的幫助。
圖1 示意圖
SVG入網(wǎng)檢測(cè)系統(tǒng)由試驗(yàn)管理分系統(tǒng)、實(shí)時(shí)仿真分系統(tǒng)和信號(hào)接口分系統(tǒng)三部分組成。
圖2 SVG入網(wǎng)檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)架圖
試驗(yàn)管理分系統(tǒng)是測(cè)試主機(jī)，具有模型開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)管理、自動(dòng)測(cè)試和圖形監(jiān)控等功能。
實(shí)時(shí)仿真分系統(tǒng)包括1臺(tái)OP5600實(shí)時(shí)仿真器和1臺(tái)OP5607（FPGA）仿真機(jī)，系統(tǒng)具備數(shù)學(xué)模型實(shí)時(shí)運(yùn)行以及實(shí)時(shí)I/O端口配置等功能，其中三相交流系統(tǒng)的主電路模型放在OP5600的CPU中運(yùn)行，而級(jí)聯(lián)H橋構(gòu)成的SVG模型放在OP5600的CPU（步長(zhǎng)<25μs）或OP5607的FPGA（步長(zhǎng)<1μs）中運(yùn)行，其中OP5600和OP5607數(shù)據(jù)通訊通過(guò)PCIe總線交互。
信號(hào)接口分系統(tǒng)具備與SVG控制柜、智能光纖接口箱和功率放大器等實(shí)物的物理連接等功能。一方面從I/O輸出的模擬量值輸入到控制器中用于控制算法。另一方面，控制系統(tǒng)中的閥基控制器（VBC）與仿真器還有智能光纖接口箱和高速光纖通訊，控制器發(fā)出各個(gè)H橋子模塊IGBT的開(kāi)關(guān)等信號(hào)，同時(shí)接收各個(gè)子模塊的電容電壓大小和故障標(biāo)志等信號(hào)。
■ 在SVG與交流系統(tǒng)整體規(guī)劃階段和SVG工程參數(shù)設(shè)計(jì)階段，能夠使用詳細(xì)的SVG模型做開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)階段的研究和分析，完善SVG的工程參數(shù)。
■ 在SVG控制邏輯和控制算法設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段，能夠使用詳細(xì)的SVG模型做各種控制性能的測(cè)試，完善控制邏輯和算法。
■ 在完成SVG控制保護(hù)設(shè)計(jì)后，該系統(tǒng)能按照國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW241-2008《鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器》，手動(dòng)或自動(dòng)對(duì)SVG控制器做完整的入網(wǎng)性能測(cè)試。
入網(wǎng)測(cè)試（手動(dòng)或自動(dòng)）內(nèi)容如下：
科梁SVG入網(wǎng)檢測(cè)系統(tǒng)有如下優(yōu)勢(shì)：
■ 定制工程模型
擁有各種經(jīng)過(guò)實(shí)際工程校準(zhǔn)的，基于CPU或FPGA的電力系統(tǒng)詳細(xì)模型。包括：SVG或UPFC等的FACTS模型、MMC-HVDC模型、傳統(tǒng)電網(wǎng)模型和各種新能源模型等等，并可根據(jù)用戶需求定制測(cè)試模型。
■ 人機(jī)操控界面
根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)范和使用習(xí)慣，我們利用LabVIEW軟件定制開(kāi)發(fā)的圖形化人機(jī)操控界面，使操作更加靈活、自如、便捷。
■ 自動(dòng)測(cè)試流程
根據(jù)SVG入網(wǎng)檢測(cè)的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合公司研發(fā)的QuiKLab自動(dòng)化測(cè)試軟件，我們?yōu)镾VG入網(wǎng)檢測(cè)專(zhuān)業(yè)定制開(kāi)發(fā)了自動(dòng)入網(wǎng)測(cè)試流程，可實(shí)現(xiàn)從仿真分析到測(cè)試報(bào)告生成的全自動(dòng)化運(yùn)行。
某電科院SVG入網(wǎng)檢測(cè)案例
解決方案：如下圖所示整個(gè)系統(tǒng)可分為上位機(jī)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)仿真機(jī)、信號(hào)接口系統(tǒng)和SVG控制器四個(gè)部分。上位機(jī)系統(tǒng)具有模型開(kāi)發(fā)、實(shí)時(shí)仿真管理、自動(dòng)測(cè)試和圖形監(jiān)控等功能。實(shí)時(shí)仿真機(jī)是下位機(jī)系統(tǒng)，是整個(gè)系統(tǒng)的核心分系統(tǒng)。信號(hào)接口分系統(tǒng)主要包括光纖接口箱和功率放大器，其作用是實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)和控制器之間的物理連接，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的交互。SVG控制器用來(lái)控制SVG模型，通常有恒電壓和恒無(wú)功兩種控制模式，是整個(gè)SVG測(cè)試的被測(cè)件。
圖3 系統(tǒng)原理圖
本次項(xiàng)目用到的是每相11個(gè)子模塊級(jí)聯(lián)H橋構(gòu)成的SVG。科梁提供的CPU模型，仿真的結(jié)果符合實(shí)際情況，各種動(dòng)態(tài)響應(yīng)也很好的模擬了電網(wǎng)和SVG的特性，對(duì)于做SVG入網(wǎng)檢測(cè)提供了解決方案。
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
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