本實(shí)用新型涉及硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)，具體涉及一種RTDS與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的接口切換裝置。

背景技術(shù)：

實(shí)際控制器加虛擬對(duì)象構(gòu)成了硬件在環(huán)(HIL)仿真系統(tǒng)。常規(guī)高壓直流輸電工程與柔性直流輸電工程中，常借助RTDS或RT-LAB實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)模擬一次設(shè)備，接入實(shí)際的控制保護(hù)系統(tǒng)，構(gòu)成硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，應(yīng)用于直流工程控制保護(hù)產(chǎn)品測(cè)試(功能性測(cè)試或動(dòng)態(tài)性能測(cè)試)與直流工程的運(yùn)行維護(hù)。

RTDS在電力行業(yè)應(yīng)用廣泛，其元件庫包含了大量電力系統(tǒng)元件，應(yīng)用方便。中國在建或已投運(yùn)常規(guī)直流高壓直流輸電工程，幾乎都用RTDS搭建實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)。RT-LAB在柔性直流輸電的實(shí)時(shí)仿真有豐富經(jīng)驗(yàn)，中國在建或已投運(yùn)的柔性直流輸電工程，幾乎都用RT-LAB進(jìn)行硬件在環(huán)實(shí)施仿真。

混合直流輸電工程中，具有常規(guī)直流和柔性直流單元，為充分利用RTDS和RT-LAB各自的仿真優(yōu)點(diǎn)，宜分別搭建基于RT-LAB和基于RTDS的硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)，并配置相應(yīng)的接口切換回路，避免兩套仿真系統(tǒng)切換時(shí)拆線。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種RTDS與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的接口切換裝置，其集RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備于一體，通過設(shè)置切換電路，使RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的通訊通道(輸入通道或輸出通道)與控制保護(hù)系統(tǒng)的通訊進(jìn)行切換，滿足不同仿真時(shí)的需要，通用性強(qiáng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：

一種RTDS與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的接口切換裝置，用于RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備同時(shí)接入控制保護(hù)系統(tǒng)的接口切換，所述接口切換裝置包括電源電路以及切換電路，所述切換電路包括繼電器線圈KA以及所述繼電器線圈KA相對(duì)應(yīng)的單刀雙擲開關(guān)KA1，其中，所述單刀雙擲開關(guān)KA1包括常閉觸點(diǎn)、常開觸點(diǎn)和動(dòng)觸點(diǎn)；所述常閉觸點(diǎn)連接至RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的通訊通道，所述常開觸點(diǎn)連接至RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的通訊通道，或者所述常閉觸點(diǎn)連接至RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的通訊通道，所述常開觸點(diǎn)連接至RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的通訊通道；所述動(dòng)觸點(diǎn)連接至控制保護(hù)系統(tǒng)，所述繼電器線圈KA并接于電源電路上。

所述RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備分別為RTDS模擬量輸出板卡和RT-LAB模擬量輸出板卡，所述RTDS模擬量輸出板卡和RT-LAB模擬量輸出板卡均具有N個(gè)輸出通道，每個(gè)輸出通道均包括輸出通道正極和輸出通道負(fù)極，所述切換電路為N+1個(gè)，N+1個(gè)切換電路分別為N個(gè)正極切換電路和1個(gè)負(fù)極切換電路，其中，第i個(gè)正極切換電路的常閉觸點(diǎn)連接至RT-LAB模擬量輸出板卡的第i個(gè)輸出通道正極，第j個(gè)正極切換電路的常開觸點(diǎn)連接至RTDS模擬量輸出板卡的第j個(gè)輸出通道正極，所述負(fù)極切換電路的常閉觸點(diǎn)與RT-LAB模擬量輸出板卡所有的輸出通道負(fù)極均連接，所述負(fù)極切換電路的常開觸點(diǎn)與RTDS模擬量輸出板卡所有的輸出通道負(fù)極均連接，N+1個(gè)切換電路的動(dòng)觸點(diǎn)均連接至控制保護(hù)系統(tǒng)，N+1個(gè)切換電路的繼電器線圈KA均并接于電源電路上，1≤i≤N；1≤j≤N。

所述RTDS模擬量輸出板卡和RT-LAB模擬量輸出板卡分別為GTAO板卡和OP5330板卡。

所述RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備分別為RTDS模擬量輸入板卡和RT-LAB模擬量輸入板卡，所述RTDS模擬量輸入板卡和RT-LAB模擬量輸入板卡均具有N個(gè)輸入通道，每個(gè)輸入通道均包括輸入通道正極和輸入通道負(fù)極，所述切換電路為2N個(gè)，2N個(gè)切換電路分別為N個(gè)正極切換電路和N個(gè)負(fù)極切換電路，其中，第i個(gè)正極切換電路的常閉觸點(diǎn)連接至RT-LAB模擬量輸入板卡的第i個(gè)輸入通道正極，第j個(gè)正極切換電路的常開觸點(diǎn)連接至RTDS模擬量輸入板卡的第j個(gè)輸入通道正極，第k個(gè)負(fù)極切換電路的常閉觸點(diǎn)連接至RT-LAB模擬量輸入板卡的第k個(gè)輸入通道負(fù)極，第m個(gè)負(fù)極切換電路的常開觸點(diǎn)連接至RTDS模擬量輸入板卡的第m個(gè)輸入通道負(fù)極，2N個(gè)切換電路的動(dòng)觸點(diǎn)均連接至控制保護(hù)系統(tǒng)，2N個(gè)切換電路的繼電器線圈KA均并接于電源電路上，1≤i≤N；1≤j≤N；1≤k≤N；1≤m≤N。

所述RTDS模擬量輸入板卡和RT-LAB模擬量輸入板卡分別為GTAI板卡和OP5340板卡。

所述RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備分別為RTDS數(shù)字量輸出板卡和RT-LAB數(shù)字量輸出板卡，所述RTDS數(shù)字量輸出板卡和RT-LAB數(shù)字量輸出板卡均具有N個(gè)輸出通道，每個(gè)輸出通道均包括輸出通道正極和輸出通道負(fù)極，所述切換電路為N+1個(gè)，N+1個(gè)切換電路分別為N個(gè)正極切換電路和1個(gè)負(fù)極切換電路，其中，第i個(gè)正極切換電路的常閉觸點(diǎn)連接至RT-LAB數(shù)字量輸出板卡的第i個(gè)輸出通道正極，第j個(gè)正極切換電路的常開觸點(diǎn)連接至RTDS數(shù)字量輸出板卡的第j個(gè)輸出通道正極，所述負(fù)極切換電路的常閉觸點(diǎn)與RT-LAB數(shù)字量輸出板卡所有的輸出通道負(fù)極均連接，所述負(fù)極切換電路的常開觸點(diǎn)與RTDS數(shù)字量輸出板卡所有的輸出通道負(fù)極均連接，RT-LAB數(shù)字量輸出板卡所有的輸出通道負(fù)極均連接至一輸出電壓為24V的第一輔助電源，RTDS數(shù)字量輸出板卡所有的輸出通道負(fù)極均連接至一輸出電壓為24V的第二輔助電源；N+1個(gè)切換電路的動(dòng)觸點(diǎn)均連接至控制保護(hù)系統(tǒng)，N+1個(gè)切換電路的繼電器線圈KA均并接于電源電路上，1≤i≤N；1≤j≤N。

所述RTDS數(shù)字量輸出板卡和RT-LAB數(shù)字量輸出板卡分別為GTDO板卡和OP5354板卡。

所述RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備分別為RTDS數(shù)字量輸入板卡和RT-LAB數(shù)字量輸入板卡，所述RTDS數(shù)字量輸入板卡和RT-LAB數(shù)字量輸入板卡均具有N個(gè)輸入通道，每個(gè)輸入通道均包括輸入通道正極和輸入通道負(fù)極，所述切換電路為2N個(gè)，2N個(gè)切換電路分別為N個(gè)正極切換電路和N個(gè)負(fù)極切換電路，其中，第i個(gè)正極切換電路的常閉觸點(diǎn)連接至RT-LAB數(shù)字量輸入板卡的第i個(gè)輸入通道正極，第j個(gè)正極切換電路的常開觸點(diǎn)連接至RTDS數(shù)字量輸入板卡的第j個(gè)輸入通道正極，第k個(gè)負(fù)極切換電路的常閉觸點(diǎn)連接至RT-LAB數(shù)字量輸入板卡的第k個(gè)輸入通道負(fù)極，第m個(gè)負(fù)極切換電路的常開觸點(diǎn)連接至RTDS數(shù)字量輸入板卡的第m個(gè)輸入通道負(fù)極，2N個(gè)切換電路的動(dòng)觸點(diǎn)均連接至控制保護(hù)系統(tǒng)，2N個(gè)切換電路的繼電器線圈KA均并接于電源電路上，1≤i≤N；1≤j≤N；1≤k≤N；1≤m≤N。

所述RTDS數(shù)字量輸入板卡和RT-LAB數(shù)字量輸入板卡分別為GTDI板卡和OP5353板卡。

所述電源電路包括主電源V1、指示燈HL以及按鍵開關(guān)K，所述主電源V1、指示燈HL以及按鍵開關(guān)K串聯(lián)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型提出了RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的同時(shí)接入控制保護(hù)系統(tǒng)(其與RTDS與RTLAB共同構(gòu)成硬件在環(huán)仿真系統(tǒng))的接口切換裝置，并給出了I/O接口詳細(xì)接線方案，通過按鍵即可實(shí)現(xiàn)安全可靠切換，切換仿真平臺(tái)時(shí)，無需拆線，通用性強(qiáng)，可同時(shí)適用于常規(guī)直流和柔性直流單元。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型RTDS與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的接口切換裝置實(shí)施例一的電路原理圖；

圖2為本實(shí)用新型RTDS與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的接口切換裝置實(shí)施例二的電路原理圖；

圖3為本實(shí)用新型RTDS與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的接口切換裝置實(shí)施例三的電路原理圖；

圖4為本實(shí)用新型RTDS與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的接口切換裝置實(shí)施例四的電路原理圖；

圖5為本實(shí)用新型RTDS與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的接口切換裝置實(shí)施例五的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例一

請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，一種RTDS與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的接口切換裝置，其通過繼電器實(shí)現(xiàn)RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備同時(shí)接入控制保護(hù)系統(tǒng)的接口切換，只需要置位繼電器線圈正負(fù)極所連接的電源開關(guān)即可完成仿真系統(tǒng)的切換，無需拆線。

具體地，請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，RTDS與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的接口切換裝置包括電源電路以及切換電路，切換電路包括繼電器線圈KA以及繼電器線圈KA相對(duì)應(yīng)的單刀雙擲開關(guān)KA1，其中，單刀雙擲開關(guān)KA1包括常閉觸點(diǎn)、常開觸點(diǎn)和動(dòng)觸點(diǎn)，常閉觸點(diǎn)連接至RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的通訊通道，常開觸點(diǎn)連接至RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的通訊通道，動(dòng)觸點(diǎn)連接至控制保護(hù)系統(tǒng)，RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的通訊通道和RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的通訊通道相對(duì)應(yīng)，繼電器線圈KA并接于電源電路上，繼電器(由繼電器線圈KA和單刀雙擲開關(guān)KA1組成)采用電磁式接觸繼電器，電源電路包括主電源V1、指示燈HL以及按鍵開關(guān)K，主電源V1、指示燈HL以及按鍵開關(guān)K串聯(lián)，串聯(lián)后的兩端連接至繼電器線圈KA的兩端。

當(dāng)按下按鍵開關(guān)K時(shí)，電源電路導(dǎo)通，指示燈HL點(diǎn)亮，繼電器線圈KA勵(lì)磁，單刀雙擲開關(guān)KA1上動(dòng)觸點(diǎn)的觸片連接至常開觸點(diǎn)，RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的通訊通道與控制保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通訊，此時(shí)可適用于常規(guī)直流系統(tǒng)中；而當(dāng)再次按下按鍵開關(guān)K時(shí)，電源電路斷開，指示燈HL熄滅，繼電器線圈KA失磁，單刀雙擲開關(guān)KA1上動(dòng)觸點(diǎn)的觸片連接至常閉觸點(diǎn)，RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的通訊通道與控制保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通訊，此時(shí)可適用于柔性直流系統(tǒng)中。當(dāng)然，常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的通訊通道可以替換，這種情況下的工作過程與上述剛好相反。

實(shí)施例二

實(shí)施例二為在模擬量輸出實(shí)時(shí)仿真中的應(yīng)用，此時(shí)，RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備分別為RTDS模擬量輸出板卡(例如GTAO板卡)和RT-LAB模擬量輸出板卡(例如OP5330板卡)，請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，假設(shè)RTDS模擬量輸出板卡和RT-LAB模擬量輸出板卡均具有N個(gè)輸出通道(模擬量輸出通道)，每個(gè)輸出通道均包括輸出通道正極和輸出通道負(fù)極，切換電路為N+1個(gè)，N+1個(gè)切換電路分別為N個(gè)正極切換電路和1個(gè)負(fù)極切換電路，其中，第i個(gè)正極切換電路的常閉觸點(diǎn)連接至RT-LAB模擬量輸出板卡的第i個(gè)輸出通道正極，第j個(gè)正極切換電路的常開觸點(diǎn)連接至RTDS模擬量輸出板卡的第j個(gè)輸出通道正極，負(fù)極切換電路的常閉觸點(diǎn)與RT-LAB模擬量輸出板卡所有的輸出通道負(fù)極均連接，負(fù)極切換電路的常開觸點(diǎn)與RTDS模擬量輸出板卡所有的輸出通道負(fù)極均連接，N+1個(gè)切換電路的動(dòng)觸點(diǎn)均連接至控制保護(hù)系統(tǒng)，N+1個(gè)切換電路的繼電器線圈KA均并接于電源電路上，1≤i≤N；1≤j≤N，其工作原理同實(shí)施例一。

實(shí)施例三

實(shí)施例三為在模擬量輸入實(shí)時(shí)仿真中的應(yīng)用，此時(shí)RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備分別為RTDS模擬量輸入板卡(例如GTAI板卡)和RT-LAB模擬量輸入板卡(例如OP5340板卡)。請(qǐng)參照?qǐng)D3所示，假設(shè)RTDS模擬量輸入板卡和RT-LAB模擬量輸入板卡均具有N個(gè)輸入通道(模擬量輸入通道)，每個(gè)輸入通道均包括輸入通道正極和輸入通道負(fù)極，切換電路為2N個(gè)，2N個(gè)切換電路分別為N個(gè)正極切換電路和N個(gè)負(fù)極切換電路，其中，第i個(gè)正極切換電路的常閉觸點(diǎn)連接至RT-LAB模擬量輸入板卡的第i個(gè)輸入通道正極，第j個(gè)正極切換電路的常開觸點(diǎn)連接至RTDS模擬量輸入板卡的第j個(gè)輸入通道正極，第k個(gè)負(fù)極切換電路的常閉觸點(diǎn)連接至RT-LAB模擬量輸入板卡的第k個(gè)輸入通道負(fù)極，第m個(gè)負(fù)極切換電路的常開觸點(diǎn)連接至RTDS模擬量輸入板卡的第m個(gè)輸入通道負(fù)極，2N個(gè)切換電路的動(dòng)觸點(diǎn)均連接至控制保護(hù)系統(tǒng)，2N個(gè)切換電路的繼電器線圈KA均并接于電源電路上，1≤i≤N；1≤j≤N；1≤k≤N；1≤m≤N，其工作原理同實(shí)施例一。

實(shí)施例四

實(shí)施例四為在數(shù)字量輸出實(shí)時(shí)仿真中的應(yīng)用，此時(shí)RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備分別為RTDS數(shù)字量輸出板卡(例如GTDO板卡)和RT-LAB數(shù)字量輸出板卡(例如OP5354板卡)，請(qǐng)參照?qǐng)D4所示，RTDS數(shù)字量輸出板卡和RT-LAB數(shù)字量輸出板卡均具有N個(gè)輸出通道(數(shù)字量輸出通道)，每個(gè)輸出通道均包括輸出通道正極和輸出通道負(fù)極，切換電路為N+1個(gè)，N+1個(gè)切換電路分別為N個(gè)正極切換電路和1個(gè)負(fù)極切換電路，其中，第i個(gè)正極切換電路的常閉觸點(diǎn)連接至RT-LAB數(shù)字量輸出板卡的第i個(gè)輸出通道正極，第j個(gè)正極切換電路的常開觸點(diǎn)連接至RTDS數(shù)字量輸出板卡的第j個(gè)輸出通道正極，負(fù)極切換電路的常閉觸點(diǎn)與RT-LAB數(shù)字量輸出板卡所有的輸出通道負(fù)極均連接，負(fù)極切換電路的常開觸點(diǎn)與RTDS數(shù)字量輸出板卡所有的輸出通道負(fù)極均連接，RT-LAB數(shù)字量輸出板卡所有的輸出通道負(fù)極均連接至一輸出電壓為24V的第一輔助電源，RTDS數(shù)字量輸出板卡所有的輸出通道負(fù)極均連接至一輸出電壓為24V的第二輔助電源；N+1個(gè)切換電路的動(dòng)觸點(diǎn)均連接至控制保護(hù)系統(tǒng)，N+1個(gè)切換電路的繼電器線圈KA均并接于電源電路上，1≤i≤N；1≤j≤N，其工作原理同實(shí)施例一。

實(shí)施例五

實(shí)施例五為在數(shù)字量輸入實(shí)時(shí)仿真中的應(yīng)用，此時(shí)RTDS實(shí)時(shí)仿真設(shè)備與RT-LAB實(shí)時(shí)仿真設(shè)備分別為RTDS數(shù)字量輸入板卡(例如GTDI板卡)和RT-LAB數(shù)字量輸入板卡(例如OP5353板卡)，請(qǐng)參照?qǐng)D5所示，RTDS數(shù)字量輸入板卡和RT-LAB數(shù)字量輸入板卡均具有N個(gè)輸入通道(數(shù)字量輸入通道)，每個(gè)輸入通道均包括輸入通道正極和輸入通道負(fù)極，切換電路為2N個(gè)，2N個(gè)切換電路分別為N個(gè)正極切換電路和N個(gè)負(fù)極切換電路，其中，第i個(gè)正極切換電路的常閉觸點(diǎn)連接至RT-LAB數(shù)字量輸入板卡的第i個(gè)輸入通道正極，第j個(gè)正極切換電路的常開觸點(diǎn)連接至RTDS數(shù)字量輸入板卡的第j個(gè)輸入通道正極，第k個(gè)負(fù)極切換電路的常閉觸點(diǎn)連接至RT-LAB數(shù)字量輸入板卡的第k個(gè)輸入通道負(fù)極，第m個(gè)負(fù)極切換電路的常開觸點(diǎn)連接至RTDS數(shù)字量輸入板卡的第m個(gè)輸入通道負(fù)極，2N個(gè)切換電路的動(dòng)觸點(diǎn)均連接至控制保護(hù)系統(tǒng)，2N個(gè)切換電路的繼電器線圈KA均并接于電源電路上，1≤i≤N；1≤j≤N；1≤k≤N；1≤m≤N，其工作原理同實(shí)施例一。

上列詳細(xì)說明是針對(duì)本實(shí)用新型可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡未脫離本實(shí)用新型所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。