在智能电网的研讨项目中，实时地分配各种不同来历的电力供应，满意当时微网的耗能需求是要害的研讨课题之一。而作为研讨的一种重要手法，就是在试验室里建立一整套完好的模仿体系，包含风能、太阳能、储能电池、电动汽车(充电桩)、功率马达设备、惯例负载(如家电产品)等各种模仿器乃至实在设备，通过受控的电网模仿器悉数衔接在一起，研讨各种供电来历与用电负载在各种景象下的体现。
关于这样一整套测验渠道，电网模仿器作为一切其他设备的中心联合设备，通过调整其输出能够轻松模仿实在电网上各种偶发或许具有危害性的事情，调查、评判挂载的各种设备的应对行为以便进行相应的改善。这就要求电网模仿器具有强壮的电压、频率调理操控才能，杰出地支撑能量的双向活动，灵敏实时地承受外部指令操控等才能。特别是跟着研讨的深化，关于操控模仿电网输出的实时性要求越来越高，波形改变日趋杂乱，要求完成所谓硬件在环(Hardware-in-the-loop)的模仿，这关于作为一般沟通源的电网模仿器产品的操控才能的要求也越来越苛刻。
惯例的操控方法是面板操作或许通过GPIB/RS232($780.5000)/USB/Ethernet等通讯接口发送SCPI指令长途程控，可是这两种方法都难以满意当时这种关于实时输出杂乱波形的要求。实时性比较好的操控方法是运用外部的模仿量信号来直接操控电网模仿器的输出，此刻电网模仿器的作业状况就相当于一台线性扩大器，直接将外部的模仿量信号等比例扩大，并供给相应的输出功率支撑。
至于外部操控信号的来历，尤其是其会需求供给各种杂乱状况的模仿才能，现在也已经有老练的商业化东西，即实时数字仿真体系(Real Time Digital($132.9200) Simulation， RTDS)。RTDS是一种功用强壮的东西，由硬件和软件组合而成。其内建有广泛的电力体系元件模块数据库，用户能够在图形化软件界面中运用现有的元件模块组成起电力体系的回路，设定相应的研讨序列。RTDS能够接连地发生输出来实在地代表实践网络中的状况，模仿许多恶劣的但很实践的状况，供给很多的数字量和模仿量的输入输出接口，能够直接连到外部设备设备上去。
咱们运用AMETEK California Instrument(加州仪器，以下简称CI)旗下的RS系列高功率沟通源来作为配套RTDS的电网模仿器，该款产品可供给90KVA至1MVA的功率输出，支撑100%标称功率的能量双向活动，安稳输出主频规模为16Hz至820Hz，相同还支撑直流输出。现在其供给的外部模仿量操控接口支撑0至7Vac输入电压对应0至满量程输出电压，而且支撑三相别离独立受控于各自的模仿量输入。
咱们以此RS沟通电源配套加拿大某品牌实时操控器来验证体系功用。
体系测验装备计划如下。
需求留意，CI RS电源本身是一台开关形式的电源，其调控输出改变的才能是有固有上限的，在惯例操作时电源本身的操控器会对操控信号进行区分，能够主动回绝超限操作的履行，例如咱们无法给电源设置一个超出其答应规模的频率或许电压值。而当咱们运用外部模仿量信号操控时，为了到达较好的实时性，外部信号是直接操控CI RS电源的功率模块，不需事前通过其操控器的研判。因而硬件规划上要考虑到输入信号超限、或许被叠加了较多搅扰信号的状况，不能因而形成电源的损害。
CI RS电源在外部模仿量信号的输入处特意加装了一个滤波器，藉此滤除高频杂波搅扰，别的关于操控信号超出电源本身才能的状况也采取了相应的维护应对办法。
体系功用的验证进程如下。
(1) 一般60Hz正弦波和方波的状况。开始的波形验证证明CI RS电源基本上能够杰出地遵循实时操控器的信号来供给输出。以下别离是操控信号为60Hz正弦波和方波的状况。其间橙色波形为实时操控器的电压信号，赤色波形为RS输出电压波形。
运用示波器的波形图咱们能够轻松地验证CI RS电源承受外部模仿量操控时的延时究竟是多少。从实测的成果来看，基本上是在100微秒左右。
(2)60Hz正弦波从0V至230V突变发动。
(3)60Hz正弦波从230V突变关断(左图)以及直接关断(右图)的状况。
(4)60Hz正弦波从230V 90度角时以1ms突变关断。
(5)800Hz输出的状况。现在CI RS承受外部模仿量操控的信号频率上限为819Hz，当反灌功用敞开时频率上限为500Hz。当超越此限时RS会主动堵截输出以进行维护。以下是用外部模仿量操控230V 800Hz时的输出体现。
(6)60Hz 230V三角波的状况。右图为扩大后的细节图。
(7)高频维护的体现。当CI RS受外部模仿量操控要求输出超上限频率时，RS大约在150ms后主动关断输出。右图为关断时间扩大后的细节图。
(8)230V 60Hz正弦波上叠加400Hz 85V峰峰值的纹波噪声后的体现。右图为扩大后的细节图。
(9)215V低上升斜率方波(上升时间约为2毫秒)的体现。右图为扩大后的细节图。体现杰出。
(10)215V高上升斜率方波(上升时间约为30微秒)的体现。右图为扩大后的细节图。能够看出当外部操控信号要求CI RS的电压改变速率超出其才能时，CI RS的输出会呈现振铃的状况。
(11)带载状况下的模仿。因为CI RS本身是作为电压源，其主要调控输出电压，电流由负载拉载来决议，其电流输出功用与操控源是运用本机操控仍是承受外部模仿量操控无关。已经有很多的实践运用证明了CI RS在运用本身操控器时输出各种电压波形下的优异电流体现。以下是韩国某研讨院运用CI RS承受RTDS操控信号进行接地故障模仿的波形图，带载为30KW+10KVA。
其间黄色轨道为A相电压，紫色轨道为B相电压，绿色轨道为A相电流，蓝色轨道为RTDS操控A相电压的信号。
归纳以上验证测验成果，100微秒的延时也是归于可承受的规模，这样咱们就具有了一个实在地能够供给从90KVA到1MVA功率规模的模仿电网渠道，合作RTDS体系能够完成对各种杂乱电力环境的模仿， 衔接各种新能源发电设备、用电载荷、储能设备等，就能够在试验室里建立起一整套完好的微电网模仿测验渠道，满意科学研讨及实践验证的需求。
