基于异步发电机无功补偿技术的HIL和RCP准实时仿真系统

摘要

一种基于异步发电机无功补偿技术的HIL和RCP准实时仿真系统，包括HIL准实时仿真系统和RCP准实时仿真系统；HIL准实时仿真系统，包括真实的控制器和虚拟的异步发电机和变流器仿真模块作为被控对象；RCP准实时仿真系统，包括控制器和真实的异步发电机和变流器系统作为被控对象。HIL采用实际的被控对象即实际的功率器件和虚拟的控制器，RCP采用的是实际的控制器和虚拟的被控对象。因此HIL和RCP能够很好的在离线仿真和实物实验之间取得良好的衔接作用，可以分别对控制器和被控对象进行充分的测试和分析，并且能够很好的解决离散时间的数学模型和连续时间的实物对象之间的耦合问题和变结构特征的时钟处理问题，对数据之间的通讯和传输问题也可以进行完全的测试。

主权项

一种基于异步发电机无功补偿技术的HIL和RCP准实时仿真系统，包括HIL准实时仿真系统和RCP准实时仿真系统，其特征在于：HIL准实时仿真系统，包括真实的控制器和虚拟的异步发电机和变流器仿真模块作为被控对象；对异步发电机和变流器仿真模块进行建模，建模产生的模块经过仿真运算得到控制器控制所需的异步发电机端电压信号、变流器电流信号和变流器直流侧信号；对这些进行变比处理使其幅值保持不变，然后通过接口传输到控制器中进行运算；控制器采集到的异步发电机端电压信号、变流器电流信号和变流器直流侧信号经过控制器里的算法模块进行运算，得到调制所需的PWM波信号；异步发电机和变流器仿真模块采集控制器PWM模块传输的PWM波信号，通过捕获模块对PWM波信号的上升沿和下降沿进行重新编码，计算出占空比和中断信息；占空比和中断信息通过实时处理器的数据总线传送到异步发电机和变流器仿真模块进行仿真运算，产生的电压和电流信号传输到控制器，构成一个完整的闭环系统；RCP准实时仿真系统，包括控制器和真实的异步发电机和变流器系统作为被控对象；发电机和变流器系统产生的电压和电流信号经过变比处理送入控制器，控制器采集到外部传输来到信号之后经过计算产生驱动STATCOM的PWM波信号；控制器产生的PWM波信号强度比较弱，不足以驱动开关管，需要经过门极驱动电路送到STATCOM中，实现STATCOM的驱动控制；在HIL和RCP准实时仿真中存在不同处理器之间的数据交换和处理，两种准实时仿真系统都是在处理器中断时进行信号采样，因此需要进行时钟处理和仿真参数整定以到达最好的仿真效果。