[發明專利]多用途智能配電網仿真系統及仿真方法

有效

• 申請號: 201811016036.3
• 申請日: 2018-09-01
• 公開（公告）號: CN109359327B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 劉軍;王效平;張成龍;祖連波;劉志軍;尉俊霞;王棟業;王國維;劉楊;王建鵬;田興華
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司壽光市供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/06
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務所 37215
• 代理人: 臧傳進

本發明公開了一種多用途智能配電網仿真系統及仿真方法，包括電源模塊，所述電源模塊中包括模擬電網，光伏發電或風力發電或儲能單元；開關設備，所述開關設備包括聯絡開關，斷路器和開關柜；在線監測模塊，所述在線監測模塊包括故障模擬器，負荷元件和電力監測設備；所述故障模擬器包括接地故障模擬器和相間短路故障模擬器；所述負荷元件包括電力電纜，架空線路，電動機、電感器和電容器；所述電力監測設備包括模擬電力監測設備、保護裝置、電能質量分析裝置。本發明可直接為電網運行安全評價提供必要判據適用于智能配電網故障仿真、保護驗證、自愈重構模擬的情況。

技術領域

本發明涉及配電網的安全分析與評價領域，特別涉及一種多用途智能配電網仿真系統及仿真方法。

背景技術

智能電網是將信息技術、通信技術、計算機技術和原有的輸、配電基礎設施高度集成而形成的新型電網，是未來電網的發展趨勢，具有安全、自愈、兼容、互動、清潔、高效、優質等特征，配電環節與用戶關系最為緊密且電力系統故障絕大多數發生在配電網對電力系統整體效能以及用戶供電質量的影響最為直接。智能配電網作為未來配電網的發展方向，可以友好容納大量可再生分布式電源、微電網以及儲能，并能充分利用分布式電源出力提高系統的供電可靠性，改善節點電壓，降低線損。

隨著科技的不斷發展更新，現代工業對電網穩定和電能質量的需求不斷擴大，而由于電網老化、發電技術能源消耗過大等問題的存在，傳統電網的擴充與發展收到了嚴重的制約，導致近年來大停電事故不斷發生。在這種大背景下，建設環境友好，同時具備良好兼容性的智能電網成為了電網改革的必然選擇。雖然目前對智能電網還沒有統一的定義，但總體來說，智能電網應具備如下特點自愈、交互、優化、集成、兼容。其中，自愈作為保證配電網在無人工干涉條件下穩定運行的重要保障，也是智能電網建成的重要標志。

發明內容

本發明的目的在于發明一種多用途智能配電網仿真系統及仿真方法，可直接為電網運行安全評價提供必要判據適用于智能配電網故障仿真、保護驗證、自愈重構模擬。

為實現上述目的，該多用途智能配電網仿真系統包括：

電源模塊，所述電源模塊中包括模擬電網，光伏發電或風力發電或儲能單元；

開關設備，所述開關設備包括聯絡開關，斷路器和開關柜；

在線監測模塊，所述在線監測模塊包括故障模擬器，負荷元件和電力監測設備；

所述故障模擬器包括接地故障模擬器和相間短路故障模擬器；

所述負荷元件包括電力電纜，架空線路，電動機、電感器和電容器；

所述電力監測設備包括模擬電力監測設備、保護裝置、電能質量分析裝置。

進一步的，所述模擬電網采用等值模型設置平衡節點，可設置多個；

所述儲能單元按照等效原則設置為PV節點，但是增加了控制模塊可仿真電池電量變化對其功率輸出的影響；

光伏發電或風力發電由于具有較強的隨機性和波動性，仿真模型無法等值簡化，分別構建了相應的發電模型，可以根據光照、風速、溫度參數的變化改變其輸出。

進一步的，用于多用途智能配電網仿真系統的仿真方法包括如下步驟：

步驟1：構建配電網架構與設備模型，設置電網參數；

步驟2：初始潮流計算；

步驟3：事件設定；

步驟4：系統仿真及故障分析；

步驟5：重新仿真配電網重構策略。