[發明專利]一種含分頻阻抗的貝杰龍等值線路的混合仿真模型及方法

有效

• 申請號: 201811481119.X
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109858070B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 程成;孫建軍;宮金武;張能;潘靜;曹志煌;徐斌;盛萬興
• 申請（專利權）人: 武漢大學;國網安徽省電力有限公司;中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

本發明涉及電力電子設備仿真技術，具體涉及一種含分頻阻抗的貝杰龍等值線路的混合仿真模型及方法。該混合仿真模型包括機電系統模型、電磁系統模型和含分頻阻抗的貝杰龍等值線路的混合仿真接口模型。其方法利用實時仿真器RTLAB來實現，實時仿真器RTLAB的上位機軟件包含機電系統仿真軟件包ePHASORsim和電磁系統仿真軟件包eMAGAsim，通過上述仿真軟件包分別搭建機電系統和電磁系統模型，同時利用軟件自帶的應用程序接口設計機電系統與電磁系統接口程序，進行時序控制和數據轉換的自定義開發。含分頻阻抗的貝杰龍等值線路的混合仿真接口模型實現了機電?電磁混合仿真，并利用分頻阻抗反映了電磁系統的高頻分量對機電系統的影響，進一步提高了混合仿真的精度。

技術領域

本發明屬于電力電子設備仿真技術領域，尤其涉及一種含分頻阻抗的貝杰龍等值線路的混合仿真模型及方法。

背景技術

隨著大量新型電力電子設備的不斷投入，電力系統的動態特性日趨復雜。而電力系統對電壓和頻率變化的動態響應時間可以從幾微秒、幾毫秒到幾分鐘、甚至數小時，因此對時域范圍如此之大的動態過程進行仿真很難一次完成，往往根據仿真需要，對所關心的動態過程進行詳細模擬，對其它過程近似簡化。

在傳統的電力系統分析工具中，分別對不同響應時間的動態過程進行數字仿真，主要分為機電系統模型和電磁系統模型。但電力系統中電磁暫態過程和機電暫態過程是交織并行并相互影響的,因此有必要將機電系統模型和電磁系統模型進行實時接口，搭建機電-電磁的混合仿真模型。

采用原始的貝杰龍等值線路的混合仿真接口模型雖然避免了系統阻抗的求取，但無法反映電磁系統的高頻分量對機電系統的影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種在原始貝杰龍等值線路的混合仿真接口模型的基礎上引入分頻阻抗的仿真模型及實現方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種含分頻阻抗的貝杰龍等值線路的混合仿真模型，包括機電系統模型、電磁系統模型和含分頻阻抗的貝杰龍等值線路的混合仿真接口模型；

機電系統模型是根據仿真需要，對仿真對象進行人為分隔，利用機電仿真軟件對機電暫態過程進行分析解算的部分模型；

電磁系統模型是根據仿真需要，對仿真對象進行人為分隔，利用電磁仿真軟件對電磁暫態過程進行分析解算的部分模型；

含分頻阻抗的貝杰龍等值線路的混合仿真接口模型包括基于貝杰龍等值線路的混合仿真接口模型和寬頻等值模塊；基于貝杰龍等值線路的混合仿真接口模型包括線路等值阻抗和歷史電流源，寬頻等值模塊為在電磁系統側引入頻率相關阻抗的FDNE，用于體現電磁系統的高頻分量對機電系統的影響。

一種利用實時仿真器RTLAB實現含分頻阻抗的貝杰龍等值線路的混合仿真接口的方法，其特征是，實時仿真器RTLAB的上位機軟件包含機電系統仿真軟件包ePHASORsim和電磁系統仿真軟件包eMAGAsim，通過上述仿真軟件包分別搭建機電系統和電磁系統模型，同時利用軟件自帶的應用程序接口設計機電系統與電磁系統接口程序，進行時序控制和數據轉換的自定義開發；具體步驟如下：

步驟1、同時啟動機電系統仿真軟件ePHASORsim和電磁系統仿真軟件eMAGAsim，機電系統的仿真步長為ΔT，電磁系統的仿真步長為Δt；

步驟2、機電系統和電磁系統進行時鐘同步，并初始化系統，t＝0；

步驟3、機電系統和電磁系統分別進行仿真解算，直到時刻t到達交互時刻即機電系統的解算時刻點；

步驟4、機電系統和電磁系統發送本側等值參數到管道中；

步驟5、機電系統和電磁系統從管道中各自讀取對側等值參數；如果達到仿真總時間，則結束仿真，否則循環步驟3至步驟5。