CN107483273A - 考虑实时控制的电力信息物理系统仿真平台协调控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种考虑实时控制的电力信息物理系统仿真平台协调控制方法，包括采用OPAL‑RT实时仿真器和OPNET软件设计的电力信息物理系统的实时联合仿真架构；建立考虑电力系统实时控制特点的电力仿真网络和信息仿真网络数据交互的协调控制模型；使用虚拟量测的方法，将所建立的协调控制模型分解为量测设备、匹配映射模型和通信终端三部分实现，并融合于电力系统和信息系统仿真模型中。本发明弥补了当前电力信息物理仿真中对于实时控制场景下存在的多对多高频数据交互仿真能力的不足，同时提高了仿真平台的实时性，节约了信息仿真所需的通信资源，为电力信息物理系统运行的动稳态特性研究提供平台支撑。

Description

考虑实时控制的电力信息物理系统仿真平台协调控制方法

技术领域

本发明涉及电力信息物理系统实时仿真方法领域，具特别是涉及一种考虑实时控制的电力信息物理系统仿真平台协调控制方法。

背景技术

信息物理系统(cyber physical system, CPS)是将计算资源与物理系统深度融合所构成的新型系统，具有明显强于现有工业系统的适应性、灵活性、安全性和可靠性。随着大量的数据采集设备、计算设备和电气设备通过电网、通信网两个实体网络互连,电力系统已具备CPS的基本特征。而物理系统与信息系统这种强烈的耦合关系使得传统的电力系统建模、分析、优化与控制方法体系无法适应智能电网发展的要求。因此，迫切需要一种电力CPS的融合建模和仿真技术，为智能电网运行控制的动、稳态特性分析提供研究基础。

电力系统电磁仿真软件常采用离散的方法在每一步长内求出系统的数值解，而信息通信系统仿真软件的模型处于离散事件系统中，其时间轴以事件为坐标，通过离散事件仿真模拟数据的传输。因此，两类系统在数学模型求解上存在本质的区别，至今尚且缺乏一套成熟的电力CPS统一仿真工具。目前，电力CPS仿真方法主要有三种。第一种方式通过扩展物理仿真软件加入通信模型仿真或者扩展通信仿真软件加入物理系统模型仿真。这种方式以牺牲物理或信息系统动态性能为代价，避免了时间同步和信息交互问题，只适用于电力CPS稳态性能分析。第二种方式是非实时混合仿真，分别利用物理仿真软件和通信仿真软件对物理和信息系统进行建模，并通过中间模块保持时间同步，该方式能保留双方系统各自的特性，但是实现难度较大，且仿真效率不高。

为了解决前两种仿真方式的不足，国内外学者提出了第三种方式——实时混合仿真，该方式下电力和信息系统均采用实时仿真器或仿真软件，以更高效地模拟CPS的稳态和动态特性。目前实时混合仿真处于起步阶段，其仿真架构与电力信息数据交互方法是研究的重点。然而该方式的数据交互协调控制方法目前仍存在如下缺陷：交互数据规模的增大将影响仿真平台的实时性，难以满足规模化电力CPS信息交互的仿真场景，尤其是实时控制场景，并且每个电力节点与通信节点之间的数据交互需要单独的通道，所需通信资源与交互数据量成线性关系增加。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种考虑实时控制的电力信息物理系统仿真平台协调控制方法，该方法能够满足当前电力系统实时控制的高频化多对多动态链接数据交互场景实时仿真的联合仿真平台的数据协调控制，从而解决现有电力信息物理系统实时仿真技术的不足，为达此目的，本发明提供一种考虑实时控制的电力信息物理系统仿真平台协调控制方法，包括如下步骤：

（1）采用实时仿真器OPAL-RT和OPNET软件对电力系统和通信系统进行建模；根据建立的电力网络仿真模型和信息网络仿真模型，基于以太网设计二者的实时联合仿真架构；

（2）考虑电力系统实时控制的特点，建立仿真架构中电力仿真网络与信息仿真网络之间基于数据采样整合、数据匹配映射、数据回调和数据分配的协调控制模型；

（3）使用虚拟量测的方法，将所建立的协调控制模型分解为量测设备、匹配映射模型和通信终端三个子模型分别实现，并融合于电力系统和信息系统仿真模型中。

更进一步的，所述步骤（1）包括：

（a）在实时仿真器OPAL-RT的上位机软件RT-LAB中搭建基于Simulink的电力系统电磁暂态模型，将电力线路、基本元件和控制设备等模型以C语言的方式导入OPAL-RT中，建立电力仿真网络Node 1～N，以套接字Socket的方式通过以太网与OPNET主机交互数据，套接字Socket功能由RT-LAB模型库的三个子模块实现，分别是负责数据控制的OpIPSocketCtrl模块、负责数据接收的OpAsyncRecv和负责数据发送的OpAsyncSend模块；

（b）在OPNET软件中从信息网络的进程、节点和网络三个层次对电力通信网络进行分层建模，通信网络元件包括路由器、通信主机和对外接口SITL模块，建立信息仿真网络Node 1～N，对信息网络中的不同节点进行基于C语言的详细建模，与基于C语言的OPAL-RT仿真机制实现兼容，利用SITL接口模块作为OPNET主机与OPAL-RT的交互接口，对于OPAL-RT到OPNET方向的数据，SITL接口模块利用网络抓包工具进行数据过滤，将OPAL-RT传来的真实数据包截获，并根据SITL 标准的检测/转换函数，将其转换成虚拟的仿真包，以在OPNET 主程序中进行仿真；对于OPNET到OPAL-RT方向的数据，SITL接口模块利用网络抓包工具进行数据过滤，将OPNET传来的真实数据包截获，使用检测/转换函数将OPNET发出的虚拟仿真包转换成真实的数据包；

（c）根据OPAL-RT仿真器和OPNET软件对外接口的特点，设计基于以太网数据交互的实时仿真架构，仿真架构由三部分组成，包括电力仿真网络、通信仿真网络和协调控制模型，使用局域网技术将电力仿真主机OPAL-RT和通信仿真主机OPNET通过交换机联接为完整的仿真平台，通过调节OPAL-RT和OPNET软件的时间因数参数为1，使得电力和信息通信仿真软件都能够相对物理世界时间实时运行，即与物理时间同步，从而实现仿真平台精确的实时仿真。

更进一步的，所述步骤（2）包括：

（a）根据实际含实时控制功能的电力信息物理系统，确定电力系统实时控制的数据交互业务形式，该业务传输的数据内容包括同一时间断面的电力系统运行参数和电力设备控制参数，交互频率高达到100Hz以上，电力节点和通信节点的对应关系为多对多链接关系，业务传输的数据流通过以太网进行传递；

（b）基于电力仿真器OPAL-RT和通信仿真主机OPNET的以太网交互接口，使用模块化建模的方法设计数据交互的协调控制模型，将该模型分解四个子模型实现，四个子模型的功能分别为数据采样整合、数据匹配映射、数据回调和数据分配，其中数据采样整合功能具体为采集电力网络各个节点的电压、功率等仿真数据，并进行整合打包，以套接字Socket的方式通过以太网跟OPNET主机进行数据交互；数据匹配映射功能具体为将来自SITL接口模块的整合数据进行分解，并发送至相应的信息网络节点；数据回调功能具体为收集各个信息网络节点的仿真结果并返回给SITL接口模块；数据分配功能具体为将接收到的OPNET主机信息网络仿真数据分配给相应的电力网络节点，考虑到电力系统实时控制业务的数据交互形式，实现整个协调控制过程的四个子模型的功能只需使用一个SITL接口模块以及与之相配的网络适配器资源。

更进一步的，所述步骤（3）中电力系统运行参数包括电压、功率和频率。

更进一步的，所述步骤（3）包括：

（a）协调控制模型的量测设备子模型在电力网络中建模，使用虚拟量测设备的建模方法，每个电力节点都配置一个RT-LAB模型库的电气参数测量模块，同时每个节点的测量模块配置唯一的ID信息，并且将所有电气参数测量模块的输出作为电力仿真网络套接字Socket交互接口的输入，节点的电气参数测量模块和套接字Socket接口共同组成了电力节点的量测设备模型，其中，套接字Socket接口功能由RT-LAB模型库的三个子模块实现，分别是负责数据控制的OpIPSocketCtrl模块、负责数据接收的OpAsyncRecv和负责数据发送的OpAsyncSend模块，通过C语言编写负责数据控制的OpIPSocketCtrl模块的配置程序，实现符合电力系统实时控制业务数据格式的数据采样整合和数据分配功能，数据采样整合的配置程序中定义的每个节点交互数据内容包括量测设备的ID信息，发送数据的序号信息，源、目的节点量测设备的ID信息，电力参数测量值和控制参数，所有节点的数据整合在一个数据包中发送，数据分配的配置程序中根据量测设备的ID信息将接收到的数据分配给各个电力节点；

（b）协调控制模型的通信终端子模型在通信网络中建模，是根据OPNET软件ethernet模型库中的ethernet_wkstn模型自定义设计的，由于该模型本身不支持OPNET通信仿真网络外的自定义数据收发，因此在该模型的节点域UDP模块的上层增加to_sitl自定义应用层模块及相应的C语言配置程序，以实现跟匹配映射子模块之间自定义数据的收发功能，每个通信终端都与一个量测设备对应，配置唯一的IP地址，其中，通信终端子模型的配置程序包括两部分功能：

1）通信终端接收到匹配映射子模型分解的数据包后根据包内数据段的源、目的节点IP地址执行端对端通信仿真；

2）通信终端接收到来自其他通信终端发送的端对端通信仿真数据后通过中断函数回调的方式传递给匹配映射子模块，根据数据中的IP信息，按照预先设置的IP到ID信息的转换表实现通信终端到对应的量测设备，IP到ID信息的映射链接的转换，这部分功能对应数据回调；

（c）协调控制模型的匹配映射子模型在通信网络中建模，是基于ethernet_wkstn模型自定义设计的，在该模型的节点域UDP模块的上层增加match自定义应用层模块及相应的C语言配置程序，匹配映射子模型的配置程序包括两部分功能：

1）匹配映射子模型接收到来自SITL接口模块的整合仿真数据包后按照节点进行数据分解，根据包内数据段预先设定的量测设备ID和源、目的量测设备ID信息，按照预先设定的ID到IP信息的转换表，实现量测设备到对应的通信终端，ID到IP信息的映射链接的转换，通过函数中断的方式，将分解的数据包传递给各个通信终端的to_sitl自定义应用层模块，这部分功能对应数据匹配映射；

2）匹配映射子模块接收到各通信终端to_sitl自定义应用层模块通过中断函数回调传递的数据后，打包成符合量测设备中套接字Socket接口定义的包格式的仿真数据包，发送给SITL接口模块。

本发明有益效果：与现有技术相比，本发明的方法具有以下优点：

（1）本发明可以弥补当前电力信息物理系统对于实时控制仿真场景仿真能力的不足，提高了电力信息物理系统实时仿真平台的仿真能力，为电力信息物理系统运行的动稳态特性研究提供平台支撑。

（2）本发明提出的实时仿真平台数据交互协调控制方法相比于现有的协调控制方法而言可以更高效地建立电力仿真网络和通信仿真网络的连接关系，使得仿真平台的数据交互具有更好的实时性能。

（3）本发明提出的数据交互协调控制方法只需利用OPNET软件中单个SITL接口模块及其配置的相应网络适配器资源即可实现任意规模的电力信息物理系统的仿真，统一了仿真平台的交互接口，节约了实时仿真平台所需的硬件通信资源，提高了仿真平台的工程应用价值。

附图说明

图1为本发明方法的流程图；

图2为考虑实时控制的电力信息物理系统实时仿真平台框架图；

图3为数据交互协调控制模型示意图；

图4为通信终端子模型实施图；

图5为匹配映射子模型实施图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明提供一种考虑实时控制的电力信息物理系统仿真平台协调控制方法，该方法能够满足当前电力系统实时控制的高频化多对多动态链接数据交互场景实时仿真的联合仿真平台的数据协调控制，从而解决现有电力信息物理系统实时仿真技术的不足。

本发明如图1所示，一种考虑实时控制的电力信息物理系统仿真平台协调控制方法，包括以下步骤：

步骤1：采用实时仿真器OPAL-RT和OPNET软件对电力系统和通信系统进行建模；根据建立的电力网络仿真模型和信息网络仿真模型，基于以太网设计二者的实时联合仿真架构。

目前国内外电力信息物理系统实时混合仿真研究刚刚起步，仿真架构以及电力信息网络数据交互的协调控制方法是研究的重点内容之一，其中仿真架构是协调控制方法的研究基础，如图2所示，本发明的实时仿真架构主要实施步骤如下所述：

（1）在实时仿真器OPAL-RT的上位机软件RT-LAB中搭建基于Simulink的电力系统电磁暂态模型，将电力线路、基本元件和控制设备等模型以C语言的方式导入OPAL-RT中，建立电力仿真网络（Node 1～N），以套接字Socket的方式通过以太网与OPNET主机交互数据，套接字Socket功能由RT-LAB模型库的三个子模块实现，分别是负责数据控制的OpIPSocketCtrl模块、负责数据接收的OpAsyncRecv和负责数据发送的OpAsyncSend模块，由于OPAL-RT发送并接收真实的数据包，因此模拟的是物理系统；

（2）在OPNET软件中从信息网络的进程（process）、节点（node）和网络（network）三个层次对电力通信网络进行分层建模，通信网络元件包括路由器、通信主机和对外接口SITL模块，建立信息仿真网络（Node 1～N）。对信息网络中的不同节点进行基于C语言的详细建模，与基于C语言的OPAL-RT仿真机制实现兼容，利用SITL接口模块作为OPNET主机与OPAL-RT的交互接口。对于OPAL-RT到OPNET方向的数据，SITL接口模块利用网络抓包工具进行数据过滤，将OPAL-RT传来的真实数据包截获，并根据SITL 标准的检测/转换函数，将其转换成虚拟的仿真包，以在OPNET 主程序中进行仿真；对于OPNET到OPAL-RT方向的数据，SITL接口模块利用网络抓包工具进行数据过滤，将OPNET传来的真实数据包截获，使用检测/转换函数将OPNET发出的虚拟仿真包转换成真实的数据包，由于OPNET主机通过SITL模块转换数据包与OPAL-RT主机进行交互，因此模拟的是通信系统；

（3）根据OPAL-RT仿真器和OPNET软件对外接口的特点，设计基于以太网数据交互的实时仿真架构，仿真架构由三部分组成，包括电力仿真网络、通信仿真网络和协调控制模型，使用局域网技术将电力仿真主机OPAL-RT和通信仿真主机OPNET通过交换机联接为完整的仿真平台，通过调节OPAL-RT和OPNET软件的时间因数参数为1，使得电力和信息通信仿真软件都能够相对物理世界时间实时运行，即与物理时间同步，从而实现仿真平台精确的实时仿真。

步骤2：考虑电力系统实时控制的特点，建立仿真架构中电力仿真网络与信息仿真网络之间基于数据采样整合、数据匹配映射、数据回调和数据分配的协调控制模型。

基于步骤1提出的实时仿真平台框架，针对实时控制仿真场景的数据交互特点，使用模块化建模方法，分模块设计数据交互协调控制模型的各项功能，如图2所示，主要实施步骤如下所述：

（1）根据实际含实时控制功能的电力信息物理系统，确定电力系统实时控制的数据交互业务形式，该业务传输的数据内容包括同一时间断面的电力系统运行参数（如电压、功率、频率等）和电力设备控制参数，交互频率高（达到100Hz以上），电力节点和通信节点的对应关系为多对多链接关系，业务传输的数据流通过以太网进行传递；

（2）基于电力仿真器OPAL-RT和通信仿真主机OPNET搭建的仿真框架，按照实时控制场景的数据交互格式，使用模块化建模的方法设计数据交互的协调控制模型，将该模型分解四个子模型实现，四个子模型的功能分别为数据采样整合、数据匹配映射、数据回调和数据分配。其中数据采样整合功能具体为采集电力网络各个节点的电压、功率等仿真数据，并进行整合打包，以套接字Socket的方式通过以太网跟OPNET主机进行数据交互；数据匹配映射功能具体为将来自SITL接口模块的整合数据进行分解，并发送至相应的信息网络节点；数据回调功能具体为收集各个信息网络节点的仿真结果并返回给SITL接口模块；数据分配功能具体为将接收到的OPNET主机信息网络仿真数据分配给相应的电力网络节点。考虑到电力系统实时控制业务的数据交互形式，实现整个协调控制过程的四个子模型的功能只需使用一个SITL接口模块以及与之相配的网络适配器（NIC）资源，从而使OPAL-RT和OPNET的交互接口得到统一。

步骤3：使用虚拟量测的方法，将所建立的协调控制模型分解为量测设备、匹配映射模型和通信终端三个子模型分别实现，并融合于电力系统和信息系统仿真模型中。

根据虚拟量测方法的建模思想，将步骤2所提出的协调控制模型分解成子模块分别实现，其中量测设备子模块在电力仿真系统中搭建，匹配映射和通信终端子模块在通信系统中搭建，如图3所示，3个子模块的具体实现步骤如下所述：

（1）协调控制模型的量测设备子模型在电力网络中建模，使用虚拟量测设备的建模方法，每个电力节点都配置一个RT-LAB模型库的电气参数测量模块，同时每个节点的测量模块配置唯一的ID信息，并且将所有电气参数测量模块的输出作为电力仿真网络套接字Socket交互接口的输入，节点的电气参数测量模块和套接字Socket接口共同组成了电力节点的量测设备模型。其中，套接字Socket接口功能由RT-LAB模型库的三个子模块实现，分别是负责数据控制的OpIPSocketCtrl模块、负责数据接收的OpAsyncRecv和负责数据发送的OpAsyncSend模块。通过C语言编写负责数据控制的OpIPSocketCtrl模块的配置程序，实现符合电力系统实时控制业务数据格式的数据采样整合和数据分配功能，数据采样整合的配置程序中定义的每个节点交互数据内容包括量测设备的ID信息，发送数据的序号信息，源、目的节点量测设备的ID信息，电力参数测量值和控制参数，所有节点的数据整合在一个数据包中发送。数据分配的配置程序中根据量测设备的ID信息将接收到的数据分配给各个电力节点；

（2）协调控制模型的通信终端子模型在通信网络中建模，是根据OPNET软件ethernet模型库中的ethernet_wkstn模型自定义设计的。由于该模型本身不支持OPNET通信仿真网络外的自定义数据收发，因此在该模型的节点域UDP模块的上层增加to_sitl自定义应用层模块及相应的C语言配置程序，如图4所示，以实现跟匹配映射子模块之间自定义数据的收发功能，每个通信终端都与一个量测设备对应，配置唯一的IP地址。其中，通信终端子模型的配置程序包括两部分功能：1）通信终端接收到匹配映射子模型分解的数据包后根据包内数据段的源、目的节点IP地址执行端对端通信仿真；2）通信终端接收到来自其他通信终端发送的端对端通信仿真数据后通过中断函数回调的方式传递给匹配映射子模块，根据数据中的IP信息，按照预先设置的IP到ID信息的转换表实现通信终端到对应的量测设备，IP到ID信息的映射链接的转换，这部分功能对应数据回调；

（3）协调控制模型的匹配映射子模型在通信网络中建模，是基于ethernet_wkstn模型自定义设计的。在该模型的节点域UDP模块的上层增加match自定义应用层模块及相应的C语言配置程序，如图5所示，匹配映射子模型的配置程序包括两部分功能：1）匹配映射子模型接收到来自SITL接口模块的整合仿真数据包后按照节点进行数据分解，根据包内数据段预先设定的量测设备ID和源、目的量测设备ID信息，按照预先设定的ID到IP信息的转换表，实现量测设备到对应的通信终端，ID到IP信息的映射链接的转换，通过函数中断的方式，将分解的数据包传递给各个通信终端的to_sitl自定义应用层模块，这部分功能对应数据匹配映射；2）匹配映射子模块接收到各通信终端to_sitl自定义应用层模块通过中断函数回调传递的数据后，打包成符合量测设备中套接字Socket接口定义的包格式的仿真数据包，发送给SITL接口模块。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (5)

1.考虑实时控制的电力信息物理系统仿真平台协调控制方法，包括如下步骤，其特征在于：

（1）采用实时仿真器OPAL-RT和OPNET软件对电力系统和通信系统进行建模；根据建立的电力网络仿真模型和信息网络仿真模型，基于以太网设计二者的实时联合仿真架构；

（2）考虑电力系统实时控制的特点，建立仿真架构中电力仿真网络与信息仿真网络之间基于数据采样整合、数据匹配映射、数据回调和数据分配的协调控制模型；

（3）使用虚拟量测的方法，将所建立的协调控制模型分解为量测设备、匹配映射模型和通信终端三个子模型分别实现，并融合于电力系统和信息系统仿真模型中。

2.根据权利要求1所述的考虑实时控制的电力信息物理系统仿真平台协调控制方法，其特征在于：

所述步骤（1）包括：

（a）在实时仿真器OPAL-RT的上位机软件RT-LAB中搭建基于Simulink的电力系统电磁暂态模型，将电力线路、基本元件和控制设备等模型以C语言的方式导入OPAL-RT中，建立电力仿真网络Node 1～N，以套接字Socket的方式通过以太网与OPNET主机交互数据，套接字Socket功能由RT-LAB模型库的三个子模块实现，分别是负责数据控制的OpIPSocketCtrl模块、负责数据接收的OpAsyncRecv和负责数据发送的OpAsyncSend模块；

（b）在OPNET软件中从信息网络的进程、节点和网络三个层次对电力通信网络进行分层建模，通信网络元件包括路由器、通信主机和对外接口SITL模块，建立信息仿真网络Node 1～N，对信息网络中的不同节点进行基于C语言的详细建模，与基于C语言的OPAL-RT仿真机制实现兼容，利用SITL接口模块作为OPNET主机与OPAL-RT的交互接口，对于OPAL-RT到OPNET方向的数据，SITL接口模块利用网络抓包工具进行数据过滤，将OPAL-RT传来的真实数据包截获，并根据SITL 标准的检测/转换函数，将其转换成虚拟的仿真包，以在OPNET 主程序中进行仿真；对于OPNET到OPAL-RT方向的数据，SITL接口模块利用网络抓包工具进行数据过滤，将OPNET传来的真实数据包截获，使用检测/转换函数将OPNET发出的虚拟仿真包转换成真实的数据包；

（c）根据OPAL-RT仿真器和OPNET软件对外接口的特点，设计基于以太网数据交互的实时仿真架构，仿真架构由三部分组成，包括电力仿真网络、通信仿真网络和协调控制模型，使用局域网技术将电力仿真主机OPAL-RT和通信仿真主机OPNET通过交换机联接为完整的仿真平台，通过调节OPAL-RT和OPNET软件的时间因数参数为1，使得电力和信息通信仿真软件都能够相对物理世界时间实时运行，即与物理时间同步，从而实现仿真平台精确的实时仿真。

3.根据权利要求1所述的考虑实时控制的电力信息物理系统仿真平台协调控制方法，其特征在于：

所述步骤（2）包括：

（a）根据实际含实时控制功能的电力信息物理系统，确定电力系统实时控制的数据交互业务形式，该业务传输的数据内容包括同一时间断面的电力系统运行参数和电力设备控制参数，交互频率高达到100Hz以上，电力节点和通信节点的对应关系为多对多链接关系，业务传输的数据流通过以太网进行传递；

（b）基于电力仿真器OPAL-RT和通信仿真主机OPNET的以太网交互接口，使用模块化建模的方法设计数据交互的协调控制模型，将该模型分解四个子模型实现，四个子模型的功能分别为数据采样整合、数据匹配映射、数据回调和数据分配，其中数据采样整合功能具体为采集电力网络各个节点的电压、功率等仿真数据，并进行整合打包，以套接字Socket的方式通过以太网跟OPNET主机进行数据交互；数据匹配映射功能具体为将来自SITL接口模块的整合数据进行分解，并发送至相应的信息网络节点；数据回调功能具体为收集各个信息网络节点的仿真结果并返回给SITL接口模块；数据分配功能具体为将接收到的OPNET主机信息网络仿真数据分配给相应的电力网络节点，考虑到电力系统实时控制业务的数据交互形式，实现整个协调控制过程的四个子模型的功能只需使用一个SITL接口模块以及与之相配的网络适配器资源。

4.根据权利要求3所述的考虑实时控制的电力信息物理系统仿真平台协调控制方法，其特征在于：所述步骤（3）中电力系统运行参数包括电压、功率和频率。

5.根据权利要求1所述的考虑实时控制的电力信息物理系统仿真平台协调控制方法，其特征在于：

所述步骤（3）包括：

（a）协调控制模型的量测设备子模型在电力网络中建模，使用虚拟量测设备的建模方法，每个电力节点都配置一个RT-LAB模型库的电气参数测量模块，同时每个节点的测量模块配置唯一的ID信息，并且将所有电气参数测量模块的输出作为电力仿真网络套接字Socket交互接口的输入，节点的电气参数测量模块和套接字Socket接口共同组成了电力节点的量测设备模型，其中，套接字Socket接口功能由RT-LAB模型库的三个子模块实现，分别是负责数据控制的OpIPSocketCtrl模块、负责数据接收的OpAsyncRecv和负责数据发送的OpAsyncSend模块，通过C语言编写负责数据控制的OpIPSocketCtrl模块的配置程序，实现符合电力系统实时控制业务数据格式的数据采样整合和数据分配功能，数据采样整合的配置程序中定义的每个节点交互数据内容包括量测设备的ID信息，发送数据的序号信息，源、目的节点量测设备的ID信息，电力参数测量值和控制参数，所有节点的数据整合在一个数据包中发送，数据分配的配置程序中根据量测设备的ID信息将接收到的数据分配给各个电力节点；

（b）协调控制模型的通信终端子模型在通信网络中建模，是根据OPNET软件ethernet模型库中的ethernet_wkstn模型自定义设计的，由于该模型本身不支持OPNET通信仿真网络外的自定义数据收发，因此在该模型的节点域UDP模块的上层增加to_sitl自定义应用层模块及相应的C语言配置程序，以实现跟匹配映射子模块之间自定义数据的收发功能，每个通信终端都与一个量测设备对应，配置唯一的IP地址，其中，通信终端子模型的配置程序包括两部分功能：

1）通信终端接收到匹配映射子模型分解的数据包后根据包内数据段的源、目的节点IP地址执行端对端通信仿真；

2）通信终端接收到来自其他通信终端发送的端对端通信仿真数据后通过中断函数回调的方式传递给匹配映射子模块，根据数据中的IP信息，按照预先设置的IP到ID信息的转换表实现通信终端到对应的量测设备，IP到ID信息的映射链接的转换，这部分功能对应数据回调；

（c）协调控制模型的匹配映射子模型在通信网络中建模，是基于ethernet_wkstn模型自定义设计的，在该模型的节点域UDP模块的上层增加match自定义应用层模块及相应的C语言配置程序，匹配映射子模型的配置程序包括两部分功能：

1）匹配映射子模型接收到来自SITL接口模块的整合仿真数据包后按照节点进行数据分解，根据包内数据段预先设定的量测设备ID和源、目的量测设备ID信息，按照预先设定的ID到IP信息的转换表，实现量测设备到对应的通信终端，ID到IP信息的映射链接的转换，通过函数中断的方式，将分解的数据包传递给各个通信终端的to_sitl自定义应用层模块，这部分功能对应数据匹配映射；

2）匹配映射子模块接收到各通信终端to_sitl自定义应用层模块通过中断函数回调传递的数据后，打包成符合量测设备中套接字Socket接口定义的包格式的仿真数据包，发送给SITL接口模块。