[發(fā)明專利]一種電力系統(tǒng)實(shí)時仿真中的多速率接口方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710179390.7
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106951646A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 歐開健;郭海平;郭琦;伍文聰
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司11274
• 代理人: 申健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)實(shí)時仿真領(lǐng)域，尤其涉及一種電力系統(tǒng)實(shí)時仿真中的多速率接口方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著柔性直流(兩電平拓?fù)洹⒍嚯娖酵負(fù)涞?、傳統(tǒng)高壓直流、新能源、電力電子固態(tài)變壓器等大量電力電子設(shè)備接入系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模節(jié)點(diǎn)數(shù)急劇增加并且電力電子頻繁變拓?fù)涞奶卣鲗?dǎo)致網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣需要頻繁求解，導(dǎo)致仿真效率急劇下降。目前，包含電力電子設(shè)備的電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真僅能對較小規(guī)模進(jìn)行仿真計算，仿真的規(guī)模和效率均難以滿足電網(wǎng)運(yùn)行、規(guī)劃或者行為特性的要求。隨著高壓直流輸電和中低壓配單網(wǎng)構(gòu)成的電力電子單元大規(guī)模接入交流系統(tǒng)以后，該問題變得尤為突出。

國內(nèi)己投運(yùn)多個多回柔性直流輸電工程，如南澳三端柔性直流輸電、南匯柔性直流輸電、舟山五端柔性直流輸電等工程投運(yùn)，在建的有廈門柔性直流輸電工程、云南魯西直流背靠背工程。為了研究上述實(shí)際工程問題以及提供理論支撐，需要針對大規(guī)模交流系統(tǒng)和直流電網(wǎng)進(jìn)行整體建模與仿真驗(yàn)證。而對這樣龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行暫態(tài)分析，離不開電磁暫態(tài)仿真技術(shù)的支持。但傳統(tǒng)的電磁暫態(tài)典型實(shí)時仿真步長是50～100μs，這個仿真步長不能滿足電力電子設(shè)備仿真的要求，電力電子設(shè)備需要更小的仿真步長來提高其仿真精度，但要對整個系統(tǒng)進(jìn)行更小步長的仿真，則會過度占用仿真資源，降低仿真的速度。因此為了達(dá)到降低仿真所需資源，以及實(shí)現(xiàn)仿真效率和仿真精度之間的平衡，需要對整個系統(tǒng)的不同部分采用不同的仿真步長進(jìn)行仿真。那么在一個大步長時間內(nèi)，小步長仿真部分會將得到的多個仿真結(jié)果發(fā)送給大步長仿真部分，但在現(xiàn)有技術(shù)中，大步長仿真部分一般僅能接收到多個仿真結(jié)果中的最后一個，這就可能引起大步長仿真部分從接口獲得的數(shù)值不穩(wěn)定，產(chǎn)生跳變的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種電力系統(tǒng)實(shí)時仿真中的多速率接口方法和裝置，用以解決因?qū)Σ煌糠植捎貌煌抡娌介L引起的較大步長仿真部分從接口獲得的數(shù)值不穩(wěn)定，產(chǎn)生跳變的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電力系統(tǒng)實(shí)時仿真中的多速率接口方法，所述方法包括：

模擬仿真數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型；

接收在第二仿真步長時間內(nèi)，第一仿真裝置以第一仿真步長進(jìn)行仿真得到的第一仿真數(shù)據(jù)，所述第二仿真步長大于所述第一仿真步長，在所述第二仿真步長時間內(nèi)接收到至少兩次仿真得到的第一仿真數(shù)據(jù)；

將在第二仿真步長時間內(nèi)，仿真得到的第一仿真數(shù)據(jù)輸入至所述仿真數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型，以生成第二仿真數(shù)據(jù)，所述仿真數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型用于求取在第二仿真步長時間內(nèi)，仿真得到的所有第一仿真數(shù)據(jù)的平均值；

向第二仿真裝置發(fā)送所述第二仿真數(shù)據(jù)，所述第二仿真裝置用于以第二仿真步長仿真。

可選的，所述第二仿真步長是所述第一仿真步長的整數(shù)倍。

可選的，所述第一仿真數(shù)據(jù)或所述第二仿真數(shù)據(jù)至少包括電壓和電流。

可選的，所述方法還包括：接收在第二仿真步長時間內(nèi)，第二仿真裝置進(jìn)行仿真得到的第三仿真數(shù)據(jù)，將所述第三仿真數(shù)據(jù)輸入至所述仿真數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型，向所述第一仿真裝置發(fā)送所述第三仿真數(shù)據(jù)。

可選的，所述仿真數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型為傳輸線和理想變壓器相串聯(lián)的模型，所述傳輸線包括電容和電感；所述模擬仿真數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型包括：根據(jù)所述電力系統(tǒng)接口變壓器的電感L₁，L₂和變比n₀，計算所述傳輸線的電容C和電感L以及理想變壓器的變比n，以模擬傳輸線和理想變壓器相串聯(lián)的模型。

可選的，所述L為所述電力系統(tǒng)接口變壓器的漏感，所述C＝(1.5ΔT)²/L，所述n＝n₀，其中，ΔT為第二仿真步長。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電力系統(tǒng)實(shí)時仿真中的多速率接口裝置，所述裝置包括：

模擬單元，用于模擬仿真數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型；

接收單元，用于接收在第二仿真步長時間內(nèi)，第一仿真裝置以第一仿真步長進(jìn)行仿真得到的第一仿真數(shù)據(jù)，所述第二仿真步長大于所述第一仿真步長，在所述第二仿真步長時間內(nèi)接收到至少兩次仿真得到的第一仿真數(shù)據(jù)；

輸入單元，將在第二仿真步長時間內(nèi)，仿真得到的第一仿真數(shù)據(jù)輸入至所述仿真數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型，以生成第二仿真數(shù)據(jù)，所述仿真數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型用于求取在第二仿真步長時間內(nèi)，仿真得到的所有第一仿真數(shù)據(jù)的平均值；

發(fā)送單元，用于向第二仿真裝置發(fā)送所述第二仿真數(shù)據(jù)，所述第二仿真裝置用于以第二仿真步長仿真。