[发明专利]一种电力系统实时仿真中的多速率接口方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统实时仿真领域，尤其涉及一种电力系统实时仿真中的多速率接口方法和装置。

背景技术

随着柔性直流(两电平拓扑、多电平拓扑等)、传统高压直流、新能源、电力电子固态变压器等大量电力电子设备接入系统，网络规模节点数急剧增加并且电力电子频繁变拓扑的特征导致网络节点导纳矩阵需要频繁求解，导致仿真效率急剧下降。目前，包含电力电子设备的电力系统电磁暂态仿真仅能对较小规模进行仿真计算，仿真的规模和效率均难以满足电网运行、规划或者行为特性的要求。随着高压直流输电和中低压配单网构成的电力电子单元大规模接入交流系统以后，该问题变得尤为突出。

国内己投运多个多回柔性直流输电工程，如南澳三端柔性直流输电、南汇柔性直流输电、舟山五端柔性直流输电等工程投运，在建的有厦门柔性直流输电工程、云南鲁西直流背靠背工程。为了研究上述实际工程问题以及提供理论支撑，需要针对大规模交流系统和直流电网进行整体建模与仿真验证。而对这样庞大、复杂的系统进行暂态分析，离不开电磁暂态仿真技术的支持。但传统的电磁暂态典型实时仿真步长是50～100μs，这个仿真步长不能满足电力电子设备仿真的要求，电力电子设备需要更小的仿真步长来提高其仿真精度，但要对整个系统进行更小步长的仿真，则会过度占用仿真资源，降低仿真的速度。因此为了达到降低仿真所需资源，以及实现仿真效率和仿真精度之间的平衡，需要对整个系统的不同部分采用不同的仿真步长进行仿真。那么在一个大步长时间内，小步长仿真部分会将得到的多个仿真结果发送给大步长仿真部分，但在现有技术中，大步长仿真部分一般仅能接收到多个仿真结果中的最后一个，这就可能引起大步长仿真部分从接口获得的数值不稳定，产生跳变的问题。

发明内容

本发明的实施例提供一种电力系统实时仿真中的多速率接口方法和装置，用以解决因对不同部分采用不同仿真步长引起的较大步长仿真部分从接口获得的数值不稳定，产生跳变的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种电力系统实时仿真中的多速率接口方法，所述方法包括：

模拟仿真数据转换模型；

接收在第二仿真步长时间内，第一仿真装置以第一仿真步长进行仿真得到的第一仿真数据，所述第二仿真步长大于所述第一仿真步长，在所述第二仿真步长时间内接收到至少两次仿真得到的第一仿真数据；

将在第二仿真步长时间内，仿真得到的第一仿真数据输入至所述仿真数据转换模型，以生成第二仿真数据，所述仿真数据转换模型用于求取在第二仿真步长时间内，仿真得到的所有第一仿真数据的平均值；

向第二仿真装置发送所述第二仿真数据，所述第二仿真装置用于以第二仿真步长仿真。

可选的，所述第二仿真步长是所述第一仿真步长的整数倍。

可选的，所述第一仿真数据或所述第二仿真数据至少包括电压和电流。

可选的，所述方法还包括：接收在第二仿真步长时间内，第二仿真装置进行仿真得到的第三仿真数据，将所述第三仿真数据输入至所述仿真数据转换模型，向所述第一仿真装置发送所述第三仿真数据。

可选的，所述仿真数据转换模型为传输线和理想变压器相串联的模型，所述传输线包括电容和电感；所述模拟仿真数据转换模型包括：根据所述电力系统接口变压器的电感L₁，L₂和变比n₀，计算所述传输线的电容C和电感L以及理想变压器的变比n，以模拟传输线和理想变压器相串联的模型。

可选的，所述L为所述电力系统接口变压器的漏感，所述C＝(1.5ΔT)²/L，所述n＝n₀，其中，ΔT为第二仿真步长。

第二方面，本发明实施例提供了一种电力系统实时仿真中的多速率接口装置，所述装置包括：

模拟单元，用于模拟仿真数据转换模型；

接收单元，用于接收在第二仿真步长时间内，第一仿真装置以第一仿真步长进行仿真得到的第一仿真数据，所述第二仿真步长大于所述第一仿真步长，在所述第二仿真步长时间内接收到至少两次仿真得到的第一仿真数据；

输入单元，将在第二仿真步长时间内，仿真得到的第一仿真数据输入至所述仿真数据转换模型，以生成第二仿真数据，所述仿真数据转换模型用于求取在第二仿真步长时间内，仿真得到的所有第一仿真数据的平均值；

发送单元，用于向第二仿真装置发送所述第二仿真数据，所述第二仿真装置用于以第二仿真步长仿真。