基于HLA的全数字化电网仿真系统设计实现

摘要

当前高速发展的经济离不开电力能源的支持，它在支持国民经济建设、提高人民生活水平的同时也面临着自身发展的问题。庞大而复杂的系统需要比过去更为先进的运营手段支持，一旦设备在运转过程中出现故障，造成电力供应中断，将造成巨大的经济与社会损失，甚至给人们的生活带来灾难性的后果。电力仿真系统的建设对于保证电力系统的安全运行具有十分重要的意义，它不仅可以帮助电力营运人员加深对系统的认识，还可以为系统的安全运行提供决策建议。
　　本文在前人研究的基础上，分析了当前主流电力系统仿真系统的特点，并着重讨论了各标准体系的数据交换格式。针对当前 DIS系统的突出问题，本文设计实现基于高层体系结构（HLA）构建的分布式电力仿真系统设计方案，各仿真节点符合HLA规范的邦元管理方案，避免了传统DIS系统采用广播方式引起的拥塞问题。综合起来看，本文主要工作包括以下几个方面：
　　1．针对已有仿真软件进行综合分析研究，重点研究各软件提供的电力系统模型格式及数据交换格式；
　　2．基于HLA体系构建电力分布式仿真系统，包括：针对现有的电力系统仿真软件，研究其在MAK-RTI上的集成方法，重点设计相应的SOM表和FOM表格式，继而以MAK-RTI为目标，研究基于MAK-RTI的分布式仿真系统构建方法；
　　3．针对HLA仿真时间推进方式，重点参考了包括步进的时间推进方式和交互的时间推进方式，并设计实现了分布式电力仿真系统的时间推进模块；
　　4．系统原型实现：基于MAK-RTI采用Visual C++实现一个电力系统分布式仿真原型，该系统至少支持五个异地节点的联合仿真运行。
　　综合起来看，本文按照软件工程规范设计并开发了基于HLA的电力系统仿真平台，实现了仿真应用中的联邦与邦元管理，基本满足了应用需求。

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第一章 绪 论

1.1 课题背景及来源

1.2 国内外研究现状

1.3 论文研究内容及创新点

第二章 电力仿真关键技术及总体需求

2.1 分布式仿真与CORBA

2.2 HLA体系结构

2.3 HLA-RTI底层运行支撑环境及总体需求

2.4系统总体需求与联邦划分

2.5 本章小结

第三章 电力仿真系统数据格式设计

3.1 分布式仿真系统与信息孤岛

3.2常见电力系统元件数学模型与数据格式

3.3 数据转换流程

3.4 本章小结

第四章 电力仿真时间推进与消息传递及实现

4.1 仿真系统与物理世界中时间概念

4.2 基于HLA的电力系统仿真的时间管理

4.3 基于HLA的电力仿真消息传递

4.4 基于HLA的电力仿真实时性分析

4.5 本章小结

第五章 基于HLA的电力仿真系统设计与实现

5.1 仿真平台体系结构

5.2 基于IEC61970标准的系统数据库设计

5.3 FOM与SOM设计

5.4系统实现与验证

5.5 本章小结

第六章 结论与展望

致谢

参考文献