科源工业有限公司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电力系统实时功率在环仿真什么是实时数字仿真器什么是功率硬件在环仿真PAS功率放大器有什么优点PAS功率放大器国内外应用情况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，真实电网中进行大规模的、全尺度的电力系统试验。科源工业有限公司电力系统实时功率在环仿真科源工业有限公司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。图一：RTDSRTDS的特征：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，因而能连续地产生输出，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。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。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。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（即每个换流站超过3000个子模块），实时仿真步长可达2.5μs，可准确对MMC柔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。电力系统实时功率在环仿真科源工业有限公司电力系统实时功率在环仿真科源工业有限公司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功率硬件在环仿真（PHIL）PHIL（PowerHardwareInLoop），即功率硬件在环仿真。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的研究。可以在建设真正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。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，我们可以用四象限功率放大器来模拟电源接口。PHIL模拟典型的实物图这是一个用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数模比，将大功率系统缩放，由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中建立的模拟，完成功率硬件在环仿真。科源工业有限公司电力系统实时功率在环仿真科源工业有限公司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国内某电力系统实验室搭建的RTDS功率硬件在环仿真如上图所示，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。PAS功率放大器输出功率的监测科源工业有限公司电力系统实时功率在环仿真科源工业有限公司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功率在环仿真对放大器的要求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...
