尹晨旭，孙建军，刘 邦，刘 欣，皮一晨，查晓明

（武汉大学 电气工程学院，湖北 武汉 430072）

0 引言

数字物理混合仿真［1］又称为硬件在环HIL（Hardware-In-the-Loop）仿真，在电力电子装置测试、新能源并网和电力系统试验研究等领域发挥着重要作用。根据接口特点［2］，HIL分为控制器硬件在环CHIL（Controller HIL）和功率硬件在环 PHIL（Power HIL）。CHIL在电气工程中主要应用于继电保护装置测试与电力电子装置控制器性能测试［3-8］等，它大幅降低了检测费用与检测风险，保证了控制器安全可靠地投入运行。但是，当前CHIL系统还存在一些问题：CHIL系统的数据传输、转换和采样等过程存在延时［9］；当开关动作周期接近于仿真步长时，实时仿真器产生PWM触发脉冲宽度误差，从而导致开关动作延迟［10］，影响仿真效果，而目前对这方面的研究比较少。

针对CHIL系统的延时问题，当前主要从硬件与软件2个方面进行抑制［2］。硬件方面，通过选用高速A／D转换芯片和微处理器以及具有相位补偿功能的互感器，可以有效降低系统采样和数据计算等环节造成的延时，但是会大幅提高成本；软件方面，在离线仿真软件中常常通过开关处理算法，如插值法、外推法和开关时间平均法［11-12］等来解决PWM脉冲宽度误差影响造成的开关延迟动作问题，从而提高系统仿真效果，但是受到HIL仿真实时性的约束，在实时仿真中开关处理方法无疑将大幅增加仿真运算负担。本文提出了一种基于快速离散傅里叶变换［13-14］（DFT）的延时补偿方法，通过对稳态电压和电流输出信号的延时补偿，从而提高仿真效果。……