[发明专利]一种电磁、机电暂态混合仿真电磁侧系统等效方法

权利要求书

1.一种电磁、机电暂态混合仿真电磁侧系统等效方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1：同一时刻提取各接口母线处的电压基波正序相量U_k∠θ_k与电流基波正序相量k为接口母线标号,θ_k和分别为第k个接口母线的电压基波正序相量相位和从电磁系统注入接口母线的电流基波正序相量相位；

步骤2：根据电压基波正序相量U_k∠θ_k与电流基波正序相量计算出k接口处机电侧向电磁侧注入有功功率P_k与无功功率Q_k,其中

步骤3：将P_k、Q_k、接口正序电压幅值U_k，各接口电压间相角差Δθ_kj作为接口k处的等值信息传递给机电暂态仿真平台，其中Δθ_kj为多接口情况下k,j两接口正序基波电压相角差；

步骤4：机电暂态仿真程序将对侧传递的等值信息进行预处理，构造出相应迭代系数矩阵其中A＝-M_kkU_kdwnr+N_kkU_kdwni，B＝-N_kkU_kdwnr-M_kkU_kdwni，U_kdwnr与U_kdwni为上一个迭代步长计算得到的机电网络其他节点注入电流在第k个接口处决定的戴维南电势实部与虚部，R_kk与X_kk分别为第k个接口处的自电阻与自电抗，用于节点电压的迭代求取；

所述机电暂态仿真程序将对侧传递的等值信息进行预处理，具体过程如下：

根据机电侧网络方程的求解格式为：

YU＝I(1)

其中，Y是机电网络导纳矩阵，U是节点电压矩阵，I是节点注入电流矩阵，均为复数形式；对式(1)增阶的节点导纳矩阵求逆，得

其中，U_r是节点电压实部矩阵，U_i是节点电压虚部矩阵，I_r是节点电流实部矩阵，I_i是节点电流虚部矩阵，R与X为相应节点自电阻与自电抗；

当机电侧和电磁侧系统仅存在一个接口的情况,设机电侧网络有N个节点，第k个节点是接口节点，除第k节点外第1到第J个节点有注入电流，则对于k节点有

其中，U_r是节点电压实部矩阵，U_i是节点电压虚部矩阵，I_r是节点电流实部矩阵，I_i是节点电流虚部矩阵，R与X为相应节点自电阻与自电抗；(3)式右侧第一部分为上一个迭代步长计算得到的机电网络其他节点注入电流所决定的戴维南电势，因此，写成如下形式

节点k的注入电流用电压表示，R_kk与X_kk分别为第k个接口处的自电阻与自电抗；

其中，A＝-M_kkU_kdwnr+N_kkU_kdwni，B＝-N_kkU_kdwnr-M_kkU_kdwni，根据功率定义P＝U_rI_r+U_iI_i,Q＝U_iI_r-U_rI_i，可得

整理得

将接口数目拓展到多个接口的情况，设第1到第M个节点是接口节点，经过类似的推导，对于第k个节点，有

其中P_k为有功功率，Q_k为无功功率、接口k的正序电压幅值U_k和各接口电压间相角差Δθ_kj或在多接口情况下为k,j两接口正序基波电压相角差；将作为接口k处的等值信息传递给机电暂态仿真平台，并构造出相应迭代系数矩阵即用于机电暂态仿真中节点电压的迭代求取。