CN111459048A - 一种svg控制硬件在环的仿真平台及仿真方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种SVG控制硬件在环的仿真平台及仿真方法，包括：工作站、SVG控制器和实时仿真器；实时仿真器，用于模拟SVG电路拓扑模型和模型参数以进行新能源基地的送端***电网电压的扰动试验，验证SVG控制器是否脱网；实时仿真器分别与工作站和所述SVG控制器连接；工作站用于基于送端***电网电压的扰动试验，向实时仿真器下达试验指令；工作站还用于通过实时仿真器获取SVG电路拓扑模型基于试验指令执行的试验过程信息对测试进行监控；其中，送端***电网电压的扰动试验，包括：高电压穿越、低电压穿越和换相失败扰动试验；实现了对现场暂态工况的模拟和复现；有利于掌握新能源基地无功补偿装置暂态运行特性，提出合理的新能源并网设备运行控制策略。

Description

一种SVG控制硬件在环的仿真平台及仿真方法
技术领域
本发明属于新能源发电基地SVG无功补偿装置的电磁暂态仿真技术领域，涉及一种SVG控制硬件在环的仿真平台及仿真方法。
背景技术
目前现有的新能源集群送出***的发电单元及无功补偿装置故障穿越控制策略、电压耐受能力及无功/电压控制策略对直流送出能力有较大的制约，直流送端电网薄弱、支撑能力不足，直流换相失败、闭锁等故障容易引起大量发电单元连锁脱网。由于风电机组、光伏发电单元以及动态无功补偿装置调压特性复杂、控制目标分散、缺乏协调控制，实际电网中新能源发电基地整体呈现与常规电源相反的调压特性，电网适应性不强。对以上问题，亟需研究无功补偿装置动态特性，提出优化控制策略，提升弱电网特高压直流输电送端***稳定水平。
考虑技术的先进性，目前在大规模新能源发电基地交流汇集站配置的无功补偿装置主要是静止无功补偿装置SVG，一般包括35kV直挂式SVG和10kV升压式SVG，二者补偿容量分别为30MVar和10MVar左右。SVG在提高电网送出功率、电网功率因数和抑制***谐波方面有着重要的作用，由于SVG应用现场电压等级高、补偿容量大，无法在现场进行大量试验和多工况测试，因此，需要通过仿真手段对SVG暂态响应特性更深入的研究和探索。
发明内容
针对现有的新能源集群送出***的发电单元及无功补偿装置故障穿越控制策略、电压耐受能力及无功/电压控制策略对直流送出能力有较大的制约，直流送端电网薄弱、支撑能力不足，直流换相失败、闭锁等故障容易引起大量发电单元连锁脱网不足，本发明提出了一种SVG控制硬件在环的仿真平台及仿真方法，具体步骤如下：
一种SVG控制硬件在环的仿真平台，包括：工作站、SVG控制器和实时仿真器；
所述实时仿真器，用于模拟SVG电路拓扑模型和模型参数以进行新能源基地的送端***电网电压的扰动试验，验证SVG控制器是否脱网；
所述实时仿真器分别与工作站和所述SVG控制器连接；
所述工作站用于基于所述送端***电网电压的扰动试验，向所述实时仿真器下达试验指令；所述工作站还用于通过所述实时仿真器获取所述SVG电路拓扑模型基于所述试验指令执行的试验过程信息对所述测试进行监控；
其中，所述送端***电网电压的扰动试验，包括：高电压穿越、低电压穿越和换相失败扰动试验。
优选的，所述SVG控制器包括主控设备与阀控设备；所述仿真平台还包括光纤接口转换器；
所述实时仿真器与所述SVG控制器的主控设备连接，所述实时仿真器还通过光纤接口转换器与所述SVG控制器的的阀控设备连接。
优选的，所述实时仿真器，包括：短路比子模块、功能子模块、I/O端口、高速光纤接口；
所述短路比子模块，用于改变仿真的电网电源等效阻抗得到电力***不同的短路比进而得到不同的电网强度；
所述功能子模块，用于基于被仿真的SVG电路拓扑模型和所述不同的电网强度扰动送端***电网电压得到所述仿真的电网***电压/电流/SVG电流模拟量和SVG控制器中的开关数字量；
所述高速光纤接口通过所述光纤接口转换器与所述SVG控制器的阀控设备的低速光纤接口连接，用于接收SVG控制器给仿真器中模型下发的脉冲触发信号，还用于实时仿真器中SVG电路拓扑模型给SVG控制器传送功率模块电容电压信号；所述I/O端口，用于经所述主控设备传送实时仿真器仿真得到的所述电网***电压/电流/SVG电流模拟量和SVG控制器中的开关数字量至SVG控制器。
优选的，所述I/O端口，包括：SVG开关控制信号DI端口、SVG开关反馈信号DO端口和模拟信号AO端口；
所述SVG开关控制信号DI端口与所述SVG控制器的主控设备的相应端口连接，用于接收SVG控制器下发的主断路器控制信号和旁路开关控制信号；
所述SVG开关反馈信号DO端口与所述SVG控制器的主控设备的相应端口连接，用于发送实时仿真器中SVG电路拓扑模型返回的主断路器状态和旁路开关状态至SVG控制器；
所述模拟信号AO端口与所述SVG控制器的主控设备的相应端口连接，用于发送实时仿真器中SVG电路拓扑模型35kV线电压信号、35kV相电流信号、110kV线电压信号、110kV相电流信号、SVG相电流至SVG控制器。
优选的，所述短路比子模块，包括：***短路容量单元、装置短路容量单元和短路比计算单元；
所述***短路容量单元，用于基于电网电源等效感抗、电网电源等效电阻、***额定容量和***电网电压计算***短路容量；
所述装置短路容量单元，用于基于各个发电单元及补偿装置容量计算装置短路容量；
所述短路比计算单元，用于基于所述***短路容量和所述***短路容量计算***短路比。
优选的，所述光纤接口转换器，包括：信号触发子模块和电容电压回传子模块；
所述信号触发子模块，用于将所述阀控设备的低速光纤解析和再编译后，将所述低速光纤转换为高速光纤经所述高速光纤接口传送所述SVG控制器的脉冲触发信号至所述实时仿真器；
所述电容电压回传子模块，用于将以高速光纤输出的所述SVG电路拓扑模型的功率模块电容电压信号转为低速光纤经所述阀控设备的低速光纤接口传送至所述SVG控制器。
优选的所述的仿真平台，还包括，分析模块；
所述分析模块，用于基于所述实时仿真器进行的送端***电网电压的扰动试验，分析SVG暂态无功响应特性。
优选的，所述分析模块，包括：特性参数计算子模块；
所述特性参数计算子模块，用于基于所述不同的电网强度下仿真得到的电网***电压/电流/SVG电流模拟量和SVG控制器中的开关数字量，以及恒无功控制或恒电压控制方式下，计算新能源基地送端***线路损耗、计算并网点***功率、设定SVG装置功率、计算新能源场站发出功率、计算送端***电网功率、计算新能源场站并网电压。
优选的，所述SVG电路拓扑模型和模型参数，基于对滤波电抗的选取、功率模块与交流线电压的转换关系的确定、功率模块数量的计算、SVG交流端口等效开关频率的计算和SVG交流端口线电压等效电平数量的计算确定。
一种基于SVG控制硬件在环仿真平台的仿真方法，包括：
实时仿真器基于工作站下达的试验指令，模拟SVG电路拓扑模型和模型参数进行新能源基地的送端***电网电压的扰动试验，验证SVG控制器是否脱网；
实时仿真器接收SVG控制器基于所述扰动实验执行的试验过程信息，并将所述信息发送给所述工作站；
其中，所述工作站下达的试验指令由工作站基于送端***电网电压的扰动试验确定；所述送端***电网电压的扰动试验，包括：高电压穿越、低电压穿越和换相失败扰动试验。
优选的，所述实时仿真器基于工作站下达的试验指令，模拟SVG电路拓扑模型和模型参数进行新能源基地的送端***电网电压的扰动试验，验证SVG控制器是否脱网，包括：
实时仿真器基于工作站下达的试验指令，改变仿真的电网电源等效阻抗得到电力***不同的短路比进而得到不同的电网强度；
并基于被仿真的SVG电路拓扑模型和所述不同的电网强度扰动送端***电网电压得到所述仿真的电网***电压/电流/SVG电流模拟量和SVG控制器中的开关数字量；
实时仿真器中SVG电路拓扑模型经高速光纤接口给SVG控制器传送功率模块电容电压信号，并经高速光纤接口接收SVG控制器给仿真器中模型下发的脉冲触发信号。
优选的，所述实时仿真器接收SVG控制器基于所述扰动实验执行的试验过程信息，并将所述信息发送给所述工作站，包括：
所述实时仿真器经SVG开关反馈信号DO端口和模拟信号AO端口将所述电网***电压/电流/SVG电流模拟量和SVG控制器中的开关数字量发送给SVG控制器的主控设备；
所述实时仿真器获取SVG控制器主断路器和旁路开关反馈的开关控制命令和通过光纤接口转换器获取SVG控制器的阀控设备反馈的脉冲触发信号，并将所述关控制命令和脉冲触发信号发送给所述工作站。
优选的，所述实时仿真器基于工作站下达的试验指令，改变仿真的电网电源等效阻抗得到电力***不同的短路比进而得到不同的电网强度，包括：
基于电网电源等效感抗、电网电源等效电阻、***额定容量和***电网电压计算***短路容量；
基于各个发电单元及补偿装置容量计算装置短路容量；
基于所述***短路容量和所述***短路容量计算***短路比。
优选的，所述实时仿真器中SVG电路拓扑模型经高速光纤接口给SVG控制器传送功率模块电容电压信号，并经高速光纤接口接收SVG控制器给仿真器中模型下发的脉冲触发信号，包括：
光纤接口转换器将所述阀控设备的低速光纤解析和再编译后，将所述低速光纤转换为高速光纤经所述高速光纤接口传送所述SVG控制器的脉冲触发信号至所述实时仿真器；
光纤接口转换器将以高速光纤输出的所述SVG电路拓扑模型的功率模块电容电压信号转为低速光纤经所述阀控设备的低速光纤接口传送至所述SVG控制器；
优选的，所述的方法，还包括：
基于所述实时仿真器进行的送端***电网电压的扰动试验，分析SVG暂态无功响应特性。
优选的，所述基于所述实时仿真器进行的送端***电网电压的扰动试验，分析SVG暂态无功响应特性，包括：
基于所述不同的电网强度下仿真得到的电网***电压/电流/SVG电流模拟量和SVG控制器中的开关数字量，以及恒无功控制或恒电压控制方式下，计算新能源基地送端***线路损耗、计算并网点***功率、设定SVG装置功率、计算新能源场站发出功率、计算送端***电网功率、计算新能源场站并网电压。
优选的，所述送端***电网功率，计算式如下：
Figure BDA0002408173770000051
式中，
Figure BDA0002408173770000052
为送端***电网功率，
Figure BDA0002408173770000053
为并网点***功率，
Figure BDA0002408173770000054
为***线路损耗，
Figure BDA0002408173770000055
为新能源场站发出的功率，
Figure BDA0002408173770000056
为SVG装置功率，PFD为新能源场站有功功率，PSVG为SVG装置有功功率，QFD为SVG装置无功功率，QFD为新能源场站无功功率，ΔPZ、ΔQZ分别为***线路损耗的有功功率和无功功率，P1、Q1分别为电网有功功率和电网无功功率。
优选的，所述新能源场站并网电压，计算式如下：
Figure BDA0002408173770000061
式中，
Figure BDA0002408173770000062
为新能源场站并网电压，
Figure BDA0002408173770000063
为风电场并网电压，U1为新能源基地送端***理想电网电压，R为***线路电阻，X为***线路电抗，R+jX为***线路等效阻抗；
其中，电网有功功率P1的表达式为：
P1＝PFD-PSVG-ΔPZ
电网无功功率Q1的表达式为：
Q1＝QFD-QSVG-ΔQZ
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明提供了一种SVG控制硬件在环的仿真平台，包括：工作站、SVG控制器和实时仿真器；所述实时仿真器，用于模拟SVG电路拓扑模型和模型参数以进行新能源基地的送端***电网电压的扰动试验，验证SVG控制器是否脱网；所述实时仿真器分别与工作站和所述SVG控制器连接；所述工作站用于基于所述送端***电网电压的扰动试验，向所述实时仿真器下达试验指令；所述工作站还用于通过所述实时仿真器获取所述SVG电路拓扑模型基于所述试验指令执行的试验过程信息对所述测试进行监控；其中，所述送端***电网电压的扰动试验，包括：高电压穿越、低电压穿越和换相失败扰动试验；实现了对现场暂态工况的模拟和复现，可以随时对单机设备的工况进行实时仿真验证；
2、本发明提供的一种SVG控制硬件在环的仿真平台及仿真方法，为分析大型新能源基地的无功补偿装置暂态特性提供仿真分析工具，有利于掌握新能源基地无功补偿装置暂态运行特性，提出合理的新能源并网设备运行控制策略。
附图说明
图1为本发明提供的的SVG控制硬件在环仿真平台示意图；
图2为本发明提供的SVG主电路拓扑结构图；
图3为本发明提供的新能源集群送出***电路拓扑图。
具体实施方式
结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
实施例1：
本申请提供了一种SVG控制硬件在环的仿真平台，结合图1进行说明，具体包括：
实时仿真器，用于模拟SVG电路拓扑模型和模型参数以进行新能源基地的送端***电网电压的扰动试验，验证SVG控制器是否脱网；
工作站用于基于所述送端***电网电压的扰动试验，向所述实时仿真器下达试验指令；所述工作站还用于通过所述实时仿真器获取所述SVG电路拓扑模型基于所述试验指令执行的试验过程信息对所述测试进行监控；
其中，实时仿真器，用于模拟SVG电路拓扑模型和模型参数以进行新能源基地的送端***电网电压的扰动试验，验证SVG控制器是否脱网，具体包括：
SVG控制硬件在环仿真平台由试验管理工作站、实时仿真器、光纤接口转换器和SVG控制器组成。其中，实时仿真器具备数学模型实时运行及实时I/O端口配置等功能，控制电路拓扑模型中的功能模块，进行仿真图2中电路拓扑模型最终通过工作站下载至仿真器中运行；光纤接口转换器完成SVG阀控装置与仿真平台的通讯，它将SVG阀控装置的大量(几百根)低速光纤通过通信协议解析和再编译，转换成少量(一般是1至3对)高速光纤接入仿真器，完成功率模块电容电压、IGBT触发信号等数据传输；SVG控制器是实物装置，其主控设备与仿真器连接完成模拟量和数字量的采集，阀控设备与光纤接口转换器连接完成光纤数据通信。该仿真平台能够对SVG的控制器各方面性能进行总体测试，可以验证SVG控制器现有的软件控制算法、控制策略、设备性能、异常工况下的响应状态等情况，及时发现控制器中存在的问题。
工作站基于所述送端***电网电压的扰动试验，向所述实时仿真器下达试验指令；所述工作站还用于通过所述实时仿真器获取所述SVG电路拓扑模型基于所述试验指令执行的试验过程信息对所述测试进行监控，具体包括：
试验管理工作站是测试主机，实现模型开发、试验管理、自动测试和图形监控等功能。
实施例2：
本申请提供了一种基于SVG控制硬件在环仿真平台的仿真方法，以35kV直挂式SVG接入110kV送端电网为例，对基于控制硬件在环的SVG暂态无功特性仿真方法进行说明。如图2所示，35kV直挂式SVG主电路拓扑结构中，SVG由多个IGBT整流模块串联构成多电平无功功率单元，与装置阻抗及充电电阻连接后通过升压变压器接入110kV电网。SVG装置通过检测补偿侧(35kV或者110kV侧)电网电压和电流，控制装置发出或吸收无功功率完成无功补偿功能。SVG无功补偿装置一般采用电压外环与电流内环的双闭环控制结构。其中，电压外环用于控制无功补偿装置的直流电压Udc，电流内环实现无功补偿装置的无功电流Isvg输出。通常SVG控制模式根据需求分为恒功率模式、恒电压模式、恒电流模式、恒功率因数等模式，具体包括：
步骤1：实时仿真器基于工作站下达的试验指令，模拟SVG电路拓扑模型和模型参数进行新能源基地的送端***电网电压的扰动试验，验证SVG控制器是否脱网；
步骤2：实时仿真器接收SVG控制器基于所述扰动实验执行的试验过程信息，并将所述信息发送给所述工作站；
其中，步骤1：实时仿真器基于工作站下达的试验指令，模拟SVG电路拓扑模型和模型参数进行新能源基地的送端***电网电压的扰动试验，验证SVG控制器是否脱网，具体包括：
(1)不同电网强度下SVG暂态无功响应特性及对电网电压影响分析
在图3新能源基地送出***电路拓扑中，改变电网电源等效阻抗来可以得到***不同短路比，从而得到不同强度的电网。本发明利用控制硬件在环仿真平台观测SVG在不同电网强度下的暂态无功响应特性，完成SVG对电网电压的影响分析。短路比的具体计算方法如下：
1)***短路容量计算：
首先计算电网电源等效阻抗ZS：
Figure BDA0002408173770000081
其中，ZL为电网电源等效感抗，ZR为电网电源等效电阻。
则***短路容量为Sshort：
Figure BDA0002408173770000091
其中，Sshort为***短路容量，S1为***额定容量，U1为***电网电压。
2)装置短路容量计算SN：
Figure BDA0002408173770000092
其中，SN为***发电单元及补偿装置总容量，SN1、SN2......SNn为各个发电单元及补偿装置容量。
3)***短路比计算SCR：
Figure BDA0002408173770000093
当装置容量SN一定，由式(16-17)可知改变ZL和ZR，从而改变***短路容量Sshort，得到不同的***短路比，然后按照不同的扰动实验分析SVG暂态无功响应特性。由Sshort的定义可知，需要改变图3仿真模型中线路阻抗值完成不同短路比实验。
(2)SVG控制硬件在环仿真平台搭建方法
搭建SVG控制硬件在环仿真平台，首先需要对图2电路拓扑进行建模，图中各个参数意义及确定方法如下：
1)滤波电抗L选取
考虑SVG无功补偿装置容量及电压等级，确定***阻抗
Figure BDA0002408173770000094
根据经验值，SVG的装置短路阻抗一般取值10％，因此滤波电抗为：
Figure BDA0002408173770000095
其中，SN为装置额定容量，UN交流线电压额定值，本例中UN为35kV，ωN为工频。
2)功率模块电压Udc
功率模块与交流线电压转换关系为
Figure BDA0002408173770000101
其中，Um_N为单个功率模块直流电压等效为交流线电压的有效值，Udc_n为单个功率模块直流电容的标称电压，M为调制比，M＜1。
3)功率模块数量n计算
考虑***冗余要求，假设冗余系数为k，则功率模块数量为
Figure BDA0002408173770000102
4)SVG交流端口等效开关频率
f＝n·fk (5)
其中，fk为功率模块开关频率。
5)SVG交流端口线电压等效电平数量
2n+1 (6)
按照上述计算结果对SVG电路拓扑完成建模及模型参数确定，模型最终下载至实时仿真器中完成控制硬件在环仿真试验。
基于图2电路拓扑结构和图1仿真平台示意图，下表对仿真器模型与SVG控制器的接口进行描述，对于不同控制器以及不同应用现场，接口名称、类型及数量不尽相同，包括了电网与SVG控制器之间的的电压电流模拟量和SVG控制器电路中的开关数字量。
表1 SVG控制在环仿真平台接口表
Figure BDA0002408173770000103
Figure BDA0002408173770000111
(3)图3是新能源集群送出***电路拓扑图，图中，UN为新能源发电场站电网电压，U1为新能源基地送端***理想电网电压，R和jX为***线路等效阻抗。下面分析SVG装置电压UN与送端***电网电压U1关系。
1)计算***线路损耗
Figure BDA0002408173770000112
Figure BDA0002408173770000113
其中，Z、R、X分别为***线路等效阻抗、***线路等效电阻、***线路等效感抗，S1、P1、Q1分别为电网视在功率、有功功率和无功功率，ΔPZ、ΔQZ分别为***线路损耗的有功功率和无功功率。
2)计算并网点***功率
Figure BDA0002408173770000121
Figure BDA0002408173770000122
其中，PN、QN分别为风场、SVG与电网并网点有功功率和无功功率。
3)假设SVG装置功率为
Figure BDA0002408173770000123
Figure BDA0002408173770000124
其中，PSVG、QSVG分别为SVG装置有功功率和无功功率。
4)则新能源场站发出的功率为
Figure BDA0002408173770000125
Figure BDA0002408173770000126
其中，PFD、QFD分别为新能源场站有功功率和无功功率。
5)计算送端***电网功率
Figure BDA0002408173770000127
Figure BDA0002408173770000128
7)计算新能源场站并网电压
Figure BDA0002408173770000129
Figure BDA00024081737700001210
其中，
Figure BDA00024081737700001211
为风电场并网电压。
由于
Figure BDA00024081737700001212
则上式可简化为
Figure BDA00024081737700001213
P1、Q1由式11可得
P1＝PFD-PSVG-ΔPZ (14)
Q1＝QFD-QSVG-ΔQZ (15)
在理想电网下，U1不变，由式13、14、15可知，新能源发电电网电压与发电单元、补偿装置以及***线路阻抗产生的功率相关。
步骤2：实时仿真器接收SVG控制器基于所述扰动实验执行的试验过程信息，并将所述信息发送给所述工作站，具体包括：
试验管理工作站是测试主机，实现试验过程的监控等功能；
利用本发明中的仿真平台进行仿真，对送端***电网电压U1进行扰动，分析新能源场站并网电压UFD产生影响，从而观测补偿装置SVG在恒无功控制、恒电压控制等不同控制方式下的暂态响应特性。一般对电网电压U1扰动实验包括高电压穿越、低电压穿越和换相失败三种，通过仿真平台验证SVG控制器是否可以在以上三种扰动实验中不脱网，SVG控制器依然进行工作，进而通过修改控制策略、调整控制参数可以对电网电压进行有益补偿。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (18)

1.一种SVG控制硬件在环的仿真平台，其特征在于，包括：工作站、SVG控制器和实时仿真器；
所述实时仿真器，用于模拟SVG电路拓扑模型和模型参数以进行新能源基地的送端***电网电压的扰动试验，验证SVG控制器是否脱网；
所述实时仿真器分别与工作站和所述SVG控制器连接；
所述工作站用于基于所述送端***电网电压的扰动试验，向所述实时仿真器下达试验指令；所述工作站还用于通过所述实时仿真器获取所述SVG电路拓扑模型基于所述试验指令执行的试验过程信息对所述测试进行监控；
其中，所述送端***电网电压的扰动试验，包括：高电压穿越、低电压穿越和换相失败扰动试验。
2.如权利要求1所述的仿真平台，其特征在于，所述SVG控制器包括主控设备与阀控设备；所述仿真平台还包括光纤接口转换器；
所述实时仿真器与所述SVG控制器的主控设备连接，所述实时仿真器还通过光纤接口转换器与所述SVG控制器的的阀控设备连接。
3.如权利要求2所述的仿真平台，其特征在于，所述实时仿真器，包括：短路比子模块、功能子模块、I/O端口、高速光纤接口；
所述短路比子模块，用于改变仿真的电网电源等效阻抗得到电力***不同的短路比进而得到不同的电网强度；
所述功能子模块，用于基于被仿真的SVG电路拓扑模型和所述不同的电网强度扰动送端***电网电压得到所述仿真的电网***电压/电流/SVG电流模拟量和SVG控制器中的开关数字量；
所述高速光纤接口通过所述光纤接口转换器与所述SVG控制器的阀控设备的低速光纤接口连接，用于接收SVG控制器给仿真器中模型下发的脉冲触发信号，还用于实时仿真器中SVG电路拓扑模型给SVG控制器传送功率模块电容电压信号；所述I/O端口，用于经所述主控设备传送实时仿真器仿真得到的所述电网***电压/电流/SVG电流模拟量和SVG控制器中的开关数字量至SVG控制器。
4.如权利要求3所述的仿真平台，其特征在于，所述I/O端口，包括：SVG开关控制信号DI端口、SVG开关反馈信号DO端口和模拟信号AO端口；
所述SVG开关控制信号DI端口与所述SVG控制器的主控设备的相应端口连接，用于接收SVG控制器下发的主断路器控制信号和旁路开关控制信号；
所述SVG开关反馈信号DO端口与所述SVG控制器的主控设备的相应端口连接，用于发送实时仿真器中SVG电路拓扑模型返回的主断路器状态和旁路开关状态至SVG控制器；
所述模拟信号AO端口与所述SVG控制器的主控设备的相应端口连接，用于发送实时仿真器中SVG电路拓扑模型35kV线电压信号、35kV相电流信号、110kV线电压信号、110kV相电流信号、SVG相电流至SVG控制器。
5.如权利要求3所述的仿真平台，其特征在于，所述短路比子模块，包括：***短路容量单元、装置短路容量单元和短路比计算单元；
所述***短路容量单元，用于基于电网电源等效感抗、电网电源等效电阻、***额定容量和***电网电压计算***短路容量；
所述装置短路容量单元，用于基于各个发电单元及补偿装置容量计算装置短路容量；
所述短路比计算单元，用于基于所述***短路容量和所述***短路容量计算***短路比。
6.如权利要求3所述的仿真平台，其特征在于，所述光纤接口转换器，包括：信号触发子模块和电容电压回传子模块；
所述信号触发子模块，用于将所述阀控设备的低速光纤解析和再编译后，将所述低速光纤转换为高速光纤经所述高速光纤接口传送所述SVG控制器的脉冲触发信号至所述实时仿真器；
所述电容电压回传子模块，用于将以高速光纤输出的所述SVG电路拓扑模型的功率模块电容电压信号转为低速光纤经所述阀控设备的低速光纤接口传送至所述SVG控制器。
7.如权利要求1所述的仿真平台，其特征在于，还包括，分析模块；
所述分析模块，用于基于所述实时仿真器进行的送端***电网电压的扰动试验，分析SVG暂态无功响应特性。
8.如权利要求7所述的仿真平台，其特征在于，所述分析模块，包括：特性参数计算子模块；
所述特性参数计算子模块，用于基于所述不同的电网强度下仿真得到的电网***电压/电流/SVG电流模拟量和SVG控制器中的开关数字量，以及恒无功控制或恒电压控制方式下，计算新能源基地送端***线路损耗、计算并网点***功率、设定SVG装置功率、计算新能源场站发出功率、计算送端***电网功率、计算新能源场站并网电压。
9.如权利要求1所述的仿真平台，其特征在于，所述SVG电路拓扑模型和模型参数，基于对滤波电抗的选取、功率模块与交流线电压的转换关系的确定、功率模块数量的计算、SVG交流端口等效开关频率的计算和SVG交流端口线电压等效电平数量的计算确定。
10.一种基于SVG控制硬件在环仿真平台的仿真方法，其特征在于，包括：
实时仿真器基于工作站下达的试验指令，模拟SVG电路拓扑模型和模型参数进行新能源基地的送端***电网电压的扰动试验，验证SVG控制器是否脱网；
实时仿真器接收SVG控制器基于所述扰动实验执行的试验过程信息，并将所述信息发送给所述工作站；
其中，所述工作站下达的试验指令由工作站基于送端***电网电压的扰动试验确定；所述送端***电网电压的扰动试验，包括：高电压穿越、低电压穿越和换相失败扰动试验。
11.如权利要求10所述的仿真方法，其特征在于，所述实时仿真器基于工作站下达的试验指令，模拟SVG电路拓扑模型和模型参数进行新能源基地的送端***电网电压的扰动试验，验证SVG控制器是否脱网，包括：
实时仿真器基于工作站下达的试验指令，改变仿真的电网电源等效阻抗得到电力***不同的短路比进而得到不同的电网强度；
并基于被仿真的SVG电路拓扑模型和所述不同的电网强度扰动送端***电网电压得到所述仿真的电网***电压/电流/SVG电流模拟量和SVG控制器中的开关数字量；
实时仿真器中SVG电路拓扑模型经高速光纤接口给SVG控制器传送功率模块电容电压信号，并经高速光纤接口接收SVG控制器给仿真器中模型下发的脉冲触发信号。
12.如权利要求11所述的仿真方法，其特征在于，所述实时仿真器接收SVG控制器基于所述扰动实验执行的试验过程信息，并将所述信息发送给所述工作站，包括：
所述实时仿真器经SVG开关反馈信号DO端口和模拟信号AO端口将所述电网***电压/电流/SVG电流模拟量和SVG控制器中的开关数字量发送给SVG控制器的主控设备；
所述实时仿真器获取SVG控制器主断路器和旁路开关反馈的开关控制命令和通过光纤接口转换器获取SVG控制器的阀控设备反馈的脉冲触发信号，并将所述关控制命令和脉冲触发信号发送给所述工作站。
13.如权利要求11所述的仿真方法，其特征在于，所述实时仿真器基于工作站下达的试验指令，改变仿真的电网电源等效阻抗得到电力***不同的短路比进而得到不同的电网强度，包括：
基于电网电源等效感抗、电网电源等效电阻、***额定容量和***电网电压计算***短路容量；
基于各个发电单元及补偿装置容量计算装置短路容量；
基于所述***短路容量和所述***短路容量计算***短路比。
14.如权利要求11所述的仿真方法，其特征在于，所述实时仿真器中SVG电路拓扑模型经高速光纤接口给SVG控制器传送功率模块电容电压信号，并经高速光纤接口接收SVG控制器给仿真器中模型下发的脉冲触发信号，包括：
光纤接口转换器将所述阀控设备的低速光纤解析和再编译后，将所述低速光纤转换为高速光纤经所述高速光纤接口传送所述SVG控制器的脉冲触发信号至所述实时仿真器；
光纤接口转换器将以高速光纤输出的所述SVG电路拓扑模型的功率模块电容电压信号转为低速光纤经所述阀控设备的低速光纤接口传送至所述SVG控制器。
15.如权利要求10所述的仿真方法，其特征在于，所述的方法，还包括：
基于所述实时仿真器进行的送端***电网电压的扰动试验，分析SVG暂态无功响应特性。
16.如权利要求15所述的仿真方法，其特征在于，所述基于所述实时仿真器进行的送端***电网电压的扰动试验，分析SVG暂态无功响应特性，包括：
基于所述不同的电网强度下仿真得到的电网***电压/电流/SVG电流模拟量和SVG控制器中的开关数字量，以及恒无功控制或恒电压控制方式下，计算新能源基地送端***线路损耗、计算并网点***功率、设定SVG装置功率、计算新能源场站发出功率、计算送端***电网功率、计算新能源场站并网电压。
17.如权利要求16所述的仿真方法，其特征在于，所述送端***电网功率，计算式如下：
Figure FDA0002408173760000051
式中，
Figure FDA0002408173760000052
为送端***电网功率，
Figure FDA0002408173760000053
为并网点***功率，
Figure FDA0002408173760000054
为***线路损耗，
Figure FDA0002408173760000055
为新能源场站发出的功率，
Figure FDA0002408173760000056
为SVG装置功率，PFD为新能源场站有功功率，PSVG为SVG装置有功功率，QFD为SVG装置无功功率，QFD为新能源场站无功功率，ΔPZ、ΔQZ分别为***线路损耗的有功功率和无功功率，P1、Q1分别为电网有功功率和电网无功功率。
18.如权利要求16所述的仿真方法，其特征在于，所述新能源场站并网电压，计算式如下：
Figure FDA0002408173760000057
式中，
Figure FDA0002408173760000058
为新能源场站并网电压，
Figure FDA0002408173760000059
为风电场并网电压，U1为新能源基地送端***理想电网电压，R为***线路电阻，X为***线路电抗，R+jX为***线路等效阻抗；
其中，电网有功功率P1的表达式为：
P1＝PFD-PSVG-ΔPZ
电网无功功率Q1的表达式为：
Q1＝QFD-QSVG-ΔQZ。
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