[发明专利]一种电力系统暂态稳定的分布式仿真方法

说明书

技术领域

一种电力系统暂态稳定的分布式仿真方法属于电力系统分布式仿真技术领域，更具体地说，是涉及到一种电力系统暂态稳定分布式仿真的算法。

背景技术

我国区域电网互联正在不断加强，为了保持互联大系统安全高效运行，有必要对全网进行一体化和无简化的仿真分析。分布式暂稳仿真可有效整合各类异构计算资源，并在保持区域调度中心计算独立性的同时获得全网一致收敛的仿真结果，是实现互联电网一体化仿真分析的有效途径。

目前，关于分布式暂稳仿真的研究主要集中在以下几个方面：

1、分解协调算法和模型的研究；

2、通信方式和通信效率的研究；

3、提高仿真效率的加速方法的研究；

4、分布式暂稳仿真评价指标的研究；

5、分布式暂稳仿真鲁棒性的研究。

总的来说，已有学者初步探讨出几条可行的分布式暂稳仿真技术路线，并采用一些有效的加速方法来调高仿真效率。然而，目前存在的最大的困难在于仿真过程中的通信时间过长。这是因为调度中心间分布式暂稳仿真需要在广域电力通信网络中进行，该网络带宽有限(一般为2Mbps)，且通信延时较高(一般为几十到一百多毫秒)，而分布式暂稳仿真所需通信次数往往较多，这必然导致仿真效率偏低。因此，在保证算法正确性的基础，研究如何减少仿真所需通信次数，是分布式暂稳仿真算法研究的难点所在。

发明内容

本发明的特征在于，在保留数据接口简单、通信量小等优点的基础上，大幅提高了协调计算过程的收敛速度，使其达到超线性，因此仿真所需通信次数较少，即使在高延时广域通信网络中亦可获得较高仿真效率。同时，本算法含有基于节点撕裂方法的分区方法和基于边界摄动的Jacobi逆矩阵生成方法。节点撕裂分区方法可以使协调方程的变量维数降为基于联络线的分区方法的一半，从而提高仿真效率；而边界摄动法可以获得较为准确的初始Jacobi逆矩阵，从而减少了迭代次数。本发明所述的分布式暂稳仿真算法依次含有以下步骤：

步骤(1)初始化

步骤(1.1)采用节点撕裂方式进行网络分区。以图1所示的两分区电力系统为例，S₁、S₂为两个区域电网(以下称子分区，其计算服务简称分区服务)，S_B是由边界节点构成的上级电网(以下称协调侧，其计算服务简称协调服务)，S_1In、S_2In为两个子分区的内部节点，B为边界节点集合，B₁、B₂、B₃是同一边界节点在分区1、分区2和协调侧的表示，是子分区的边界节点在协调侧对应的虚拟节点，i表示子分区序号。基于这种分区方式，边界节点满足：