1.一种柔性励磁装置的仿真方法,其特征在于,所述方法包括:构建用于仿真柔性励磁装置运行过程的柔性励磁仿真模型,所述柔性励磁仿真模型至少包括依次串联连接的电压变送和负载补偿单元、串联校正单元、调压放大单元、限幅单元以及与所述调压放大单元并联的并联校正单元;其中,所述柔性励磁仿真模型的输入为机端电压和机端电流;在所述限幅单元的电压调节器限幅模块中,根据所述机端电压与预设拐点电压的比较结果调整所述限幅单元包含的电压调节器的输出上限和下限,以模拟柔性励磁装置在低电压工况下的强励能力及在过电压工况下的顶值电压解耦特性;在所述限幅单元的励磁电流越限限幅模块中,根据所述机端电压和励磁电流计算励磁电流越限限幅值,以模拟柔性励磁装置中功率器件的过流限制功能。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述机端电压与预设拐点电压的比较结果调整所述限幅单元包含的电压调节器的输出上限和下限,包括:确定所述预设拐点电压对应的增益系数;当机端电压不高于拐点电压时,将所述电压调节器的最大输出与所述增益系数的乘积确定为所述电压调节器的限幅上限,并将所述电压调节器的最小输出与所述增益系数的乘积确定为所述电压调节器的限幅下限;当机端电压高于拐点电压时,所述电压调节器的限幅上限和下限分别保持为所述电压调节器的最大输出和最小输出。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述机端电压和励磁电流计算励磁电流越限限幅值,包括:确定励磁电流和励磁电流越限限幅系数;通过计算所述机端电压和所述励磁电流越限限幅系数的乘积与所述励磁电流的比值确定所述励磁电流越限限幅值,并通过所述励磁电流越限限幅值约束所述调压放大单元的输出。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电压变送和负载补偿单元的执行过程包括:根据发电机机端电压向量、机端电流向量以及调差电阻和调差电抗计算内部输出电压;将所述内部输出电压经过一阶惯性量测环节进行处理,并输出量测电压值至所述串联校正单元。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述串联校正单元采用串联PID控制器或并联PID控制器实现;当采用串联PID控制器时,其传递函数包含调节器增益、比例积分选择因子及多个电压调节器时间常数,并受限于调节器最大/最小内部电压;当采用并联PID控制器时,其输出为比例、积分、微分三个通道输出之和;其中,积分通道输出受限于积分上限/下限,微分通道输出受限于微分上限/下限。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在对所述柔性励磁仿真模型中各单元微分方程的求解步骤中,采用梯形积分法对描述各单元动态特性的微分方程进行离散化求解。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述柔性励磁仿真模型中各单元运行参数的获取方法包括现场实测与系统辨识,包括:使柔性励磁装置的励磁调节器处于静态工作状态;在所述励磁调节器的输入端施加一系列不同幅值的阶跃电压扰动信号;同步测量并记录所述柔性励磁仿真模型中各单元在所述阶跃电压扰动下的输出响应;采用分环节辨识与整体性验证相结合的方式对测量数据进行分析校验:对于模型中的线性动态环节,采用频域测量法或时域测量法进行参数辨识;对于模型中的非线性环节,基于在所述输出响应中测录的测试曲线,使用最小二乘法进行参数拟合,以确定所述限幅单元中各限幅模块的运行参数。
8.一种柔性励磁装置的仿真装置,其特征在于,所述装置包括:构建单元:构建用于仿真柔性励磁装置运行过程的柔性励磁仿真模型,所述柔性励磁仿真模型至少包括依次串联连接的电压变送和负载补偿单元、串联校正单元、调压放大单元、限幅单元以及与所述调压放大单元并联的并联校正单元;其中,所述柔性励磁仿真模型的输入为机端电压和机端电流;调整单元:在所述限幅单元的电压调节器限幅模块中,根据所述机端电压与预设拐点电压的比较结果调整所述限幅单元包含的电压调节器的输出上限和下限,以模拟柔性励磁装置在低电压工况下的强励能力及在过电压工况下的顶值电压解耦特性;第一计算单元:在所述限幅单元的励磁电流越限限幅模块中,根据所述机端电压和励磁电流计算励磁电流越限限幅值,以模拟柔性励磁装置中功率器件的过流限制功能。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器;用于存储处理器可执行指令的存储器;其中,所述处理器通过运行所述可执行指令以实现如权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,其特征在于,该指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。