[發明專利]一種儲能暫態模型的機電-電磁混合故障預測方法及系統

在審

• 申請號: 202110707614.3
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113609638A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 龔賢夫;周姝燦;左鄭敏;盧洵;劉新苗;劉正超;盛杰;鐘佳倫;徐蕓霞;張東輝;婁源媛;余浩
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F113/04
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅;晏靜文

本發明提供一種儲能暫態模型的機電?電磁混合故障預測方法及系統，從大電網信息系統獲取電力系統網架結構、設備拓撲關系、電力系統實時運行參數，形成機電模型，同時，建立設計精細的含有儲能模塊的電磁模型，通過電磁?機電智能接口與機電模型耦合，實現針對大電網運行情況的實時仿真，實現了基于儲能模型的電磁側仿真、引入實時電網數據、混合仿真結果校驗和故障預測等分析功能，為電力系統優化運行策略及故障預測提供依據。

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，特別是涉及一種儲能暫態模型的 機電-電磁混合故障預測方法及系統。

背景技術

隨著區域電網之間互聯的增加使得電網規模變得越來越大，大量 的如分布式可再生能源發電設備、儲能設備等接入到電網中，使得電 力系統的強非線性特性日益突出。電力系統發展的新趨勢對于仿真提 出了更高的要求。接入了大規模電力電子設備的電力系統仿真要求在 仿真過程中既可以仿真大規模互聯網絡的機電暫態過程也可以模擬 局部快速變化的電力電子裝置的電磁暫態過程；其次還可以準確的仿 真局部電網間、大區域和局部系統的交互作用。

傳統針對電力系統的仿真主要有兩種方案：若采用電磁暫態仿真， 則仿真規模通常會受到限制，電網的大部分區域需要等值簡化才能進 行全網絡的電磁暫態計算，將導致仿真結果無法準確描述被等值網絡 的暫態特性；若采用機電暫態仿真，忽略了電力電子器件的快速動態 過程，不能準確的模擬系統中局部快速變化的過程。

常規電磁模型未充分考慮儲能模型因不同類型、不同運行條件而 給大電網帶來的影響，導致仿真并未滿足實時性、精確性的要求。

傳統混合仿真多使用算例或局限性強的數據，為人工制定的各種 運行方式數據，基于預想運行工況進行仿真，不能充分反映大電網的 實際情況，無法為電網的安全高效運行提供有力的的數據決策支撐。

傳統混合仿真由于傳感設備故障或模型精度不足等多種原因，導 致混合仿真運算結果有誤，目前并沒有針對仿真結果的、有效的校驗 方法。

發明內容

本發明提供一種儲能暫態模型的機電-電磁混合故障預測方法及 系統，從大電網信息系統獲取電力系統網架結構、設備拓撲關系、電 力系統實時運行參數，形成機電模型，同時，建立設計精細的含有儲 能模塊的電磁模型，通過電磁-機電智能接口與機電模型耦合，實現 針對大電網運行情況的實時仿真，為電力系統優化運行策略及故障預 測提供依據。

本發明第一方面提供一種儲能暫態模型的機電-電磁混合故障預 測方法，包括：

獲取大電網平臺提供的電力數據，并對所述電力數據進行清洗及 設置標簽；其中，所述電力數據包括：電力系統網架結構數據、設備 拓撲關系數據、電力系統實時運行數據；

對清洗后的電力系統實時運行數據進行解析及運算得到電力系 統解析運算數據，并根據電力系統網架結構數據及設備拓撲關系數據 建立機電仿真模型；

根據大電網平臺的直流系統建立電磁仿真模型；

通過智能分網接口耦合所述機電仿真模型及所述電磁仿真模型 得到聯合模型，并根據所述電力系統解析運算數據對所述聯合模型進 行參數設置；

通過所述聯合模型進行仿真試驗，得到仿真數據，并將仿真數據 進行校驗，將校驗成功的仿真數據進行故障預測及故障分析。

進一步地，所述將校驗成功的仿真數據進行故障預測及故障分析 之后，還包括：

對具有故障風險的仿真結果進行可視化展示，并針對故障風險的 仿真結果中的風險類型和地理位置信息，構建故障恢復模型，實現針 對故障的迅速響應；

對穩態運行的仿真結果進行量化的可視化展示，并根據所述穩態 運行的仿真結果制定及優化當前大電網的運行方案，實現對大電網潮 流分布的實時跟隨。