CN110046383B - 基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法，包括以下步骤：实现OPNET接口节点，实现PSCAD自定义模块，实现混合仿真控制程序，实现基于事件同步与筛选的混合仿真时钟同步与数据传输方法，形成混合仿真平台。本发明通过设计实现各仿真软件中的接口模块或节点、仿真控制程序及时钟同步方法，实现了电力系统与信息网络的耦合仿真分析，为分析该类系统中电力系统与信息网络相互影响的机理以及连锁故障的发生与传播机理提供了仿真方法和手段。

Description

基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法

技术领域

本发明涉及电力系统建模与仿真技术领域，具体涉及一种基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法。

背景技术

未来电力系统实质上是高速信息网络控制的大规模电气系统。它主要由信息网络系统和物理电力系统紧耦合构成，可以称为“信息物理电力系统”。信息网络作为一个离散事件系统，其与电力系统的基本特性不同，这使得信息物理电力系统的动态过程具有连续和离散动态并存，确定和随机动态并存的特点。信息网络和电力系统紧耦合，无论是电力系统本身还是信息网络中任何一个元部件发生故障或是遭到攻击，都可能因连锁故障导致整个电力系统出现异常。为了提高电力系统的安全稳定性，消除连锁故障隐患，必须充分考虑信息网络和电力系统各自的特性及其紧耦合关系，从而全面、准确地刻画信息物理电力系统通过“信息流”控制“能量流”的动态特性，尤其是其中由于信息网络参与系统控制之后导致的关联故障发生与发展的机理。针对这一研究目标，目前已有的电力系统仿真手段已无法满足信息物理电力系统的仿真分析需求，因此需要突破传统电力系统动态仿真的范畴，从信息物理系统的角度重新考虑对电力系统中电力-信息耦合网络动态的数字化建模和仿真方法，并开发出能应用于系统分析与设计中的仿真平台。

针对电力系统信息物理混合仿真问题，近年来已有学者展开了相应研究，研发出了各类混合仿真平台。根据仿真平台的选择，现有成果可分为单一平台混合仿真和跨平台混合仿真两类：

(1)单一平台混合仿真方法

在离线混合仿真平台的实现方法中，较为简单的一种是利用通用仿真工具(如MATLAB等)同时实现电力系统和信息网络的仿真，或者将电力系统或信息网络仿真工具做简单拓展后实现混合仿真功能。这一方法的优势在于，由于混合仿真只涉及到一种仿真软件，仿真平台结构比较简单，数据交互和时钟同步等功能较易实现。而只使用一种专用仿真软件也带来了明显的缺点，即必须对信息网络模型和电力系统模型二者其一进行大幅简化，因而降低了仿真模型的准确性和可移植性。

(2)跨平台混合仿真方法

为准确刻画电力系统和信息网络的仿真特性，一种较为有效的方案是同时利用现有的电力系统和信息网络仿真软件，分别对两个系统进行仿真，然后通过通信中间件使二者联合，构成跨平台混合仿真工具。其主要优势在于可以分别针对信息网络和电力系统的特点和仿真需求选择对应的专用平台进行建模与仿真，搭建的模型能同时准确反映两个网络的运行特性；其主要缺点在于由于两个仿真平台往往在运行模式、仿真算法等方面存在较大的差异，往往需要通过中间件或仿真框架进行数据交互和时钟同步，因此增加了仿真平台实现的难度。

为同时准确反映出信息网络和电力系统的运行特性，当前混合仿真研究多采取跨平台仿真方法实现，这对混合仿真的时钟同步方法提出了较高的要求。目前常用的时钟同步方法主要包括主从法，定步长同步法，以及全局事件同步法等。其中主从法和定步长完全以其中一个仿真器的同步事件或预先规定的同步规则进行同步，无法及时响应混合仿真过程中出现的仿真事件，可能会导致较大的仿真误差；而全局事件同步法由于对电力系统和信息网络中的仿真事件均进行响应，在提高混合仿真精度的同时也会导致仿真效率的降低。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法，通过设计实现各仿真软件中的接口模块或节点、仿真控制程序及时钟同步方法，实现了电力系统与信息网络的耦合仿真分析，为分析该类系统中电力系统与信息网络相互影响的机理以及连锁故障的发生与传播机理提供了仿真方法和手段。

本发明提供了一种基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法，其特征在于包括以下步骤：实现OPNET接口节点，实现PSCAD自定义模块，实现混合仿真控制程序，实现基于事件同步与筛选的混合仿真时钟同步与数据传输方法，形成混合仿真平台。

上述技术方案中，它包括以下步骤：

所述的基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法，具体包括以下步骤：

第一步，进行混合仿真控制程序的初始化与参数配置；

第二步，OPNET接口节点筛选信息网络中电力系统控制事件，接口节点对该事件进行响应，在响应操作中生成对应的控制指令并发送至混合仿真控制程序；

第三步，OPNET接口节点解析与上传混合仿真控制程序所需的传输数据；

第四步，PSCAD自定义模块获取电力系统当前仿真时间，判断当前时间点是否为仿真同步点，并执行对应操作；

第五步，PSCAD自定义模块调用SOCKET接收函数接收混合仿真控制程序发来的数据，并对其进行解析；

第六步，利用RTI库中提供的时间控制函数实现混合仿真控制程序中主时钟的等步长推进；

第七步，在混合仿真控制程序运行过程中，OPNET仿真时钟随混合仿真主时钟同步推进，并在每一个电力系统时钟同步点将采集到的电力系统监控数据写入仿真交互变量中，并通过调用“发送交互”库函数发送至OPNET接口节点；同时实现“交互接收”函数，通过该函数在仿真运行过程中监控OPNET交互事件并获取信息网络控制指令和时间；

第八步，混合仿真控制程序通过SOCKET接口接收，并解析PSCAD在每个电力系统同步点传来的电力系统监控数据，同时在每一个电力系统同步点和信息网络同步点将同步信息发送至PSCAD，数据包中包括同步事件类型、信息网络控制指令及指令下发时间；

第九步，基于事件同步与筛选的混合仿真时钟同步与数据传输方法，形成混合仿真平台；仿真平台以基于事件检测的主-从式时钟同步模式运行，以OPNET网络仿真作为主仿真运行；在仿真中将电力系统的周期监控事件预设为电力系统同步事件，同时在OPNET运行中检测OPNET中需要响应的网络事件，据此动态添加信息网络同步事件。

上述技术方案中，电力系统控制事件的筛选步骤为：当OPNET接口节点检测到数据包接收事件时，首先判断数据包类型；若数据包为控制指令数据包，则解析数据包得到控制指令，并将控制指令与受控设备当前状态进行对比；若控制指令与受控设备当前状态不一致，则将该数据包接收事件判定为电力系统控制事件；

接口节点对电力系统控制事件的具体响应操作为：根据获取的控制指令生成指令数据包，并调用OPNETHLA接口中的交互函数将数据包发送至混合仿真控制程序。

上述技术方案中，第三步包括以下步骤：

OPNET接口节点从端口获取混合混合仿真程序发来的数据包，解析数据包获取监控数据，将监控数据打包成信息网络数据包格式并发送至对应的控制器节点。

上述技术方案中，PSCAD自定义模块根据以下条件判断当前时间点是否为仿真同步点，并执行对应操作：

(1)若当前仿真时间为预设的混合仿真步长的整数倍，则该时间点为电力系统同步点。此时自定义模块需从输入端口采集电力系统监控数据，按定义的数据包格式生成数据包，调用SOCKET发送函数发送至混合仿真控制程序，然后暂停等待仿真控制程序的下一步运行指令；

(2)若当前仿真时间等于程序中存储的信息网络同步时间，则该时间点为信息网络同步点。此时自定义模块根据存储的信息网络控制指令信息对输出端口的数据进行更新，并暂停等待仿真控制程序的下一步运行指令；

(3)若当前仿真时间不满足以上两个条件，则该时间点不是仿真同步点，自定义模块不执行任何操作。

上述技术方案中，第五步中解析得到的数据包括信息网络对电力系统的控制指令和指令下发时间，即信息网络同步时间；自定义模块将获取的控制指令及同步时间存储于本地变量中，作为信息网络同步点的判断依据和输入数据。

上述技术方案中，混合仿真初始化包括以下步骤：

(1)调用RTI库函数中的“创建仿真联邦执行程序”函数，创建混合仿真联邦；

(2)调用“加入仿真联邦执行程序”函数，使混合仿真控制程序作为一个联邦成员加入仿真联邦；仿真联邦中包含两个联邦成员，分别为OPNET联邦成员和混合仿真控制程序联邦成员；

(3)调用“获取交互类句柄”、“获取参数句柄”、“发布交互类”和“订阅交互类”四个库函数实现混合仿真交互类的发布与订阅，进而建立混合仿真控制程序与OPNET之间的数据交互。在仿真控制程序发布的交互类中包含2-50个整型变量，用于向OPNET发送电力系统监控数据，在仿真控制程序订阅的交互类中包含2-50个整型变量，用于OPNET向仿真控制程序发送信息网络控制指令。同时，在OPNET模型中配置与之对应的交互类与交互变量。交互变量的具体数目视仿真模型中接口节点数目和传输数据量大小来确定。

上述技术方案中，参数配置过程包括以下步骤：

(1)配置混合仿真步长。混合仿真步长取值为PSCAD仿真步长的整数倍，一般为10-200倍，具体倍数取值视混合仿真精度与效率要求来确定。

(2)设定混合仿真控制程序与PSCAD之间传输的数据包格式。由PSCAD发向混合仿真控制程序的数据包主要由头部和监控数据部分组成。其中头部占2字节，定义为0x6655，监控数据部分占8-200字节，由2-50个整数组成，每个整数占4字节。由混合仿真控制程序发向PSCAD的数据包主要由头部、数据包类型、仿真时间、控制指令部分组成。其中头部占2字节，定义为0x6655；数据包类型占2字节，设定为0x6655代表当前同步事件为信息网络同步事件，设定为0xAA99代表当前同步事件为预设的电力系统同步事件；仿真时间占4字节，用一个整数表示当前混合仿真时间(即信息网络控制指令下发时间)；控制指令部分占8-200字节，由2-50个整数组成。两类数据包中监控数据部分和控制指令部分长度视仿真模型中接口节点数目和传输数据量大小来确定。

上述技术方案中，第六步包括以下步骤：

从零时刻开始，调用“设置目标时间”函数将“当前仿真时间+混合仿真步长”设定为混合仿真下一步运行的目标时间，如此循环运行。每一个周期运行时间点均为电力系统同步时间点，控制程序需要在该时间点实现与OPNET及PSCAD之间的时钟同步与数据交互。

上述技术方案中，第九步包括以下步骤：

(1)混合仿真周期从电力系统同步事件开始，PSCAD暂停，混合仿真控制程序将电力系统监控数据传输至OPNET；

(2)混合仿真控制程序推进混合仿真主时钟，同时OPNET仿真时钟随之推进，至OPNET检测到电力系统控制事件时暂停运行，OPNET将控制指令发送至混合仿真控制程序。

(3)混合仿真控制程序将接收到的控制指令和指令下发时间数据发送至PSCAD；

(4)PSCAD接收并存储网络控制指令，并将接收到的控制指令下发时间标记为信息网络同步点，然后PSCAD恢复运行，运行至该信息网络同步点后暂停，并向混合仿真控制程序发送数据；

(5)混合仿真控制程序控制OPNET恢复运行，当混合仿真时钟推进至下一个电力系统同步点时，OPNET暂停运行，仿真控制器向PSCAD发送数据；

(6)PSCAD以步骤(4)中缓存的控制指令为输入，继续运行至下一个电力系统同步事件，暂停运行并将新的电力系统监控数据通过混合仿真控制程序传输至OPNET，开始新一周期的运行。

本方法采用了定步长同步结合仿真事件检测的同步模式，在电力系统侧以电力系统中监控系统的采样周期为标准预定义同步事件，同时在运行过程中对信息网络仿真中需要混合仿真响应的事件进行筛选和处理，这一方法同时兼顾了电力系统仿真的周期运行特性和信息网络仿真的随机特性。同时，通过对混合仿真周期和网络事件筛选标准的选取，该方法可兼顾混合仿真的准确性与高效性。本发明实现了电力系统与信息网络的耦合仿真与计算，并通过合理设计时钟同步方法，避免了传统方法中仿真误差较大或效率较低的问题，兼顾了混合仿真的精确性与高效性；同时，通用混合仿真框架HLA的应用，使该方法具有较强的可移植性和可拓展性，可基于其它电力系统和信息网络仿真平台对该方法进行进一步扩展。

附图说明

图1是本发明流程示意图；

图2是OPNET接口节点进程模型；

图3是PSCAD自定义模块运行流程框图；

图4是混合仿真控制程序运行流程框图；

图5是混合仿真时钟同步流程图；

图6是混合仿真实例模型结构图；

图7是母线节点B1检测到的电流变化率；

图8是断路器BK12和BK21特征电流；

图9是PSCAD中检测到的短路信号及断路器控制指令；

图10是断路器BK12检测到的三相电流值。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明包括实现OPNET接口节点步骤、实现PSCAD自定义模块步骤、实现混合仿真控制程序步骤与形成混合仿真平台步骤。

根据实现OPNET接口节点步骤以及OPNET中网络、节点、进程的三层仿真模型结构，在实现OPNET接口节点步骤中，可设计节点中实现接口功能的进程模型如图2所示，该模型主要实现前文所述的电力系统控制事件筛选与响应，以及混合仿真控制程序传输数据的解析与上传功能；根据实现PSCAD自定义模块步骤，可得到图3所示的PSCAD自定义模块运行框图；根据实现混合仿真控制程序步骤，可得到图4所示的混合仿真控制程序运行框图；混合仿真时钟同步流程如图5所示。

以下给出本发明的具体实施例：

基于CAN总线通信的逆变器低压交流配电网短路保护混合仿真模型结构如图6所示。仿真模型由包含四个断路器节点的逆变器区域配电网PSCAD仿真模型及其对应的CAN总线控制网络OPNET仿真模型组成。其网络化保护方法可简述为：当母线节点B1对应的网络节点N1通过断路器检测的电流变化率判断系统中出现短路时，向N2-N4节点发送数据请求，各节点收到数据请求后将对应保护数据反馈至N1节点，N1根据收集到的信息控制对应的断路器动作，并将其它节点的断路器动作指令下发，N2-N4节点收到断路器动作指令后控制对应断路器动作，共同完成保护动作。

以已有网络仿真模型和电力系统仿真模型为基础，该混合仿真模型建立的具体步骤如下：

1.实现OPNET接口节点，顺序包括下述子步骤：

1.1实现对信息网络中电力系统控制事件的筛选与响应：

在本例中，需要接口节点响应的电力系统控制事件为断路器动作事件，因此在接口节点中对仿真事件进行筛选的标准为：数据包为控制指令数据包，且包含的断路器状态指令与当前断路器状态不一致。在此条件下，接口节点生成指令数据包，并调用OPNETHLA接口中的交互函数将数据包发送至混合仿真控制程序。

1.2实现混合仿真控制程序传输数据的解析与上传

各接口节点(N1-N4)接收到混合仿真控制程序传来的数据后，解析得到断路器所需的监控数据：节点B1处的电流变化率和各节点电流值数据，节点N2-N4将数据发送至控制节点N1，作为其判断和定位短路故障以及下发控制指令的依据。

2.实现PSCAD自定义模块：

2.1仿真时钟同步点判断：

当模块判断当前周期为电力系统时钟同步点时，自定义模块将采集的各断路器节点电流信息按规定的数据包格式发送至混合仿真控制程序，然后暂停等待；当判断为信息网络时钟同步点时，自定义模块根据存储的断路器动作指令对模块的输出数据进行更新，控制PSCAD模型中的断路器动作，然后暂停等待。

2.2实现信息网络控制指令接收及仿真运行控制：

自定义模块调用SOCKET接收函数接收仿真控制程序发来的数据并对其进行解析。解析得到信息网络下发的断路器动作指令及指令下发时间，自定义模块将获取的断路器动作指令及指令下发时间存储于本地变量中，作为步骤2.1中信息网络同步点的判断依据和输入数据。

三.实现混合仿真控制程序，顺序包括以下子步骤：

3.1实现混合仿真初始化与参数配置：

(1)调用RTI库函数中的“创建仿真联邦执行程序”函数，创建混合仿真联邦；

(2)调用“加入仿真联邦执行程序”函数，使混合仿真控制程序作为一个联邦成员加入仿真联邦。

(3)调用“获取交互类句柄”、“获取参数句柄”、“发布交互类”和“订阅交互类”四个库函数实现混合仿真交互类的发布与订阅，进而建立混合仿真控制程序与OPNET之间的数据交互。同时在OPNET模型中配置与之对应的交互类与交互变量。仿真控制程序发布的交互类中包含15个交互变量，分别用于传输节点B1处的电流变化率数据及所有14个断路器检测到的电流值数据。将仿真控制程序订阅的交互类中包含4个交互变量，用于传输4个控制器节点的断路器动作指令。

相关参数配置如下：

(1)PSCAD仿真步长为10μs，混合仿真步长设定为PSCAD方正步长的20倍，即200μs。

(2)由PSCAD发向混合仿真控制程序的数据包中，监控数据部分由15个整数构成，长度为60字节。15个整数分别用于传输节点B1处的电流变化率数据及所有14个断路器检测到的电流值数据；由混合仿真控制程序发向PSCAD的数据包中，控制指令部分由4个整数构成，长度为16字节，4个整数分别用于传输4个控制器节点的断路器动作指令。

3.2实现混合仿真时钟等步长推进：

从零时刻开始，调用“设置目标时间”函数将“当前仿真时间+200μs”设定为混合仿真下一步运行的目标时间，如此循环运行。

3.3实现控制程序与OPNET之间的时钟同步和数据交互：

在混合仿真运行过程中，OPNET仿真时钟随混合仿真主时钟同步推进。控制程序并在每一个电力系统时钟同步点将采集到的节点电流变化率和电流值数据写入步骤3.1中相应仿真交互变量中，并通过调用“发送交互”库函数发送至OPNET接口节点。同时通过“交互接收”函数，最终获得OPNET传输至控制程序的断路器动作指令和指令下达时间，并以此为依据添加信息网络时钟同步点。

3.4实现控制程序与PSCAD之间的时钟同步和数据交互：

混合仿真控制程序通过SOCKET接口接收并按3.1中的数据包格式解析PSCAD在每个电力系统同步点传来的电力系统中采集到的电流变化率与电流值数据，同时在每一个电力系统同步点和信息网络同步点按3.1中的数据包格式将同步信息发送至PSCAD，数据包中包括同步事件类型、信息网络产生的断路器动作指令及指令下发时间。

四.基于以上步骤，实现基于事件的混合仿真时钟同步与数据传输方法，形成混合仿真平台。仿真平台以基于事件检测的主-从式时钟同步模式运行，以OPNET网络仿真作为主仿真运行。在仿真中将电力系统的周期监控事件预设为电力系统同步事件，同时在OPNET运行中检测OPNET中需要响应的信息网络同步事件，据此动态添加信息网络同步事件。通过按前述方法中的具体步骤对这两类事件进行处理，即可实现基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法，其特征在于包括以下步骤：实现OPNET接口节点，实现PSCAD自定义模块，实现混合仿真控制程序，实现基于事件同步与筛选的混合仿真时钟同步与数据传输方法，形成混合仿真平台；

所述的基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法，具体包括以下步骤：

第一步，进行混合仿真控制程序的初始化与参数配置；

第二步，OPNET接口节点筛选信息网络中电力系统控制事件，接口节点对该事件进行响应，在响应操作中生成对应的控制指令并发送至混合仿真控制程序；

第三步，OPNET接口节点解析与上传混合仿真控制程序所需的传输数据；

第四步，PSCAD自定义模块获取电力系统当前仿真时间，判断当前时间点是否为仿真同步点，并执行对应操作；

第五步，PSCAD自定义模块调用SOCKET接收函数接收混合仿真控制程序发来的数据，并对其进行解析；

第六步，利用RTI库中提供的时间控制函数实现混合仿真控制程序中主时钟的等步长推进；

第七步，在混合仿真控制程序运行过程中，OPNET仿真时钟随混合仿真主时钟同步推进，并在每一个电力系统时钟同步点将采集到的电力系统监控数据写入仿真交互变量中，并通过调用“发送交互”库函数发送至OPNET接口节点；同时实现“交互接收”函数，通过该函数在仿真运行过程中监控OPNET交互事件并获取信息网络控制指令和时间；

第八步，混合仿真控制程序通过SOCKET接口接收，并解析PSCAD在每个电力系统同步点传来的电力系统监控数据，同时在每一个电力系统同步点和信息网络同步点将同步信息发送至PSCAD，数据包中包括同步事件类型、信息网络控制指令及指令下发时间；

第九步，基于事件同步与筛选的混合仿真时钟同步与数据传输方法，形成混合仿真平台；仿真平台以基于事件检测的主-从式时钟同步模式运行，以OPNET网络仿真作为主仿真运行；在仿真中将电力系统的周期监控事件预设为电力系统同步事件，同时在OPNET运行中检测OPNET中需要响应的网络事件，据此动态添加信息网络同步事件。

2.根据权利要求1所述的基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法，其特征在于电力系统控制事件的筛选步骤为：当OPNET接口节点检测到数据包接收事件时，首先判断数据包类型；若数据包为控制指令数据包，则解析数据包得到控制指令，并将控制指令与受控设备当前状态进行对比；若控制指令与受控设备当前状态不一致，则将该数据包接收事件判定为电力系统控制事件；

接口节点对电力系统控制事件的具体响应操作为：根据获取的控制指令生成指令数据包，并调用OPNETHLA接口中的交互函数将数据包发送至混合仿真控制程序。

3.根据权利要求2所述的基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法，其特征在于第三步包括以下步骤：

OPNET接口节点从端口获取混合仿真程序发来的数据包，解析数据包获取监控数据，将监控数据打包成信息网络数据包格式并发送至对应的控制器节点。

4.根据权利要求3所述的基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法，其特征在于PSCAD自定义模块根据以下条件判断当前时间点是否为仿真同步点，并执行对应操作：

(1)若当前仿真时间为预设的混合仿真步长的整数倍，则该时间点为电力系统同步点；此时自定义模块需从输入端口采集电力系统监控数据，按定义的数据包格式生成数据包，调用SOCKET发送函数发送至混合仿真控制程序，然后暂停等待混合仿真控制程序的下一步运行指令；

(2)若当前仿真时间等于程序中存储的信息网络同步时间，则该时间点为信息网络同步点；此时自定义模块根据存储的信息网络控制指令信息对输出端口的数据进行更新，并暂停等待混合仿真控制程序的下一步运行指令；

(3)若当前仿真时间不满足以上两个条件，则该时间点不是仿真同步点，自定义模块不执行任何操作。

5.根据权利要求3所述的基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法，其特征在于第五步中解析得到的数据包括信息网络对电力系统的控制指令和指令下发时间，即信息网络同步时间；自定义模块将获取的控制指令及同步时间存储于本地变量中，作为信息网络同步点的判断依据和输入数据。

6.根据权利要求1所述的基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法，其特征在于混合仿真初始化包括以下步骤：

(1)调用RTI库函数中的“创建仿真联邦执行程序”函数，创建混合仿真联邦；

(2)调用“加入仿真联邦执行程序”函数，使混合仿真控制程序作为一个联邦成员加入仿真联邦；仿真联邦中包含两个联邦成员，分别为OPNET联邦成员和混合仿真控制程序联邦成员；

(3)调用“获取交互类句柄”、“获取参数句柄”、“发布交互类”和“订阅交互类”四个库函数实现混合仿真交互类的发布与订阅，进而建立混合仿真控制程序与OPNET之间的数据交互；在混合仿真控制程序发布的交互类中包含2-50个整型变量，用于向OPNET发送电力系统监控数据，在混合仿真控制程序订阅的交互类中包含2-50个整型变量，用于OPNET向混合仿真控制程序发送信息网络控制指令；同时，在OPNET模型中配置与之对应的交互类与交互变量；交互变量的具体数目视仿真模型中接口节点数目和传输数据量大小来确定。

7.根据权利要求1所述的基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法，其特征在于第一步中参数配置过程包括以下步骤：

(1)配置混合仿真步长；混合仿真步长取值为PSCAD仿真步长的整数倍，具体倍数取值视混合仿真精度与效率要求来确定；

(2)设定混合仿真控制程序与PSCAD之间传输的数据包格式；由PSCAD发向混合仿真控制程序的数据包由头部和监控数据部分组成；其中头部占2字节，定义为0x6655，监控数据部分占8-200字节，由2-50个整数组成，每个整数占4字节；由混合仿真控制程序发向PSCAD的数据包由头部、数据包类型、仿真时间、控制指令部分组成；其中头部占2字节，定义为0x6655；数据包类型占2字节，设定为0x6655代表当前同步事件为信息网络同步事件，设定为0xAA99代表当前同步事件为预设的电力系统同步事件；仿真时间占4字节，用一个整数表示当前混合仿真时间；控制指令部分占8-200字节，由2-50个整数组成；两类数据包中监控数据部分和控制指令部分长度视仿真模型中接口节点数目和传输数据量大小来确定。

8.根据权利要求1所述的基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法，其特征在于第六步包括以下步骤：

从零时刻开始，调用“设置目标时间”函数将“当前仿真时间+混合仿真步长”设定为混合仿真下一步运行的目标时间，如此循环运行；每一个周期运行时间点均为电力系统同步时间点，控制程序需要在该时间点实现与OPNET及PSCAD之间的时钟同步与数据交互。

9.根据权利要求1所述的基于事件同步与筛选的电力系统信息物理混合仿真方法，其特征在于第九步包括以下步骤：

(1)混合仿真周期从电力系统同步事件开始，PSCAD暂停，混合仿真控制程序将电力系统监控数据传输至OPNET；

(2)混合仿真控制程序推进混合仿真主时钟，同时OPNET仿真时钟随之推进，至OPNET检测到电力系统控制事件时暂停运行，OPNET将控制指令发送至混合仿真控制程序；

(3)混合仿真控制程序将接收到的控制指令和指令下发时间数据发送至PSCAD；

(4)PSCAD接收并存储网络控制指令，并将接收到的控制指令下发时间标记为信息网络同步点，然后PSCAD恢复运行，运行至该信息网络同步点后暂停，并向混合仿真控制程序发送数据；

(5)混合仿真控制程序控制OPNET恢复运行，当混合仿真时钟推进至下一个电力系统同步点时，OPNET暂停运行，仿真控制器向PSCAD发送数据；

(6)PSCAD以步骤(4)中缓存的控制指令为输入，继续运行至下一个电力系统同步事件，暂停运行并将新的电力系统监控数据通过混合仿真控制程序传输至OPNET，开始新一周期的运行。

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