[发明专利]交直流电网的实时仿真系统及方法

权利要求书

1.一种交直流电网的实时仿真系统，其特征在于，包括：实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元、混合仿真接口单元以及外接接口单元；

所述实时电磁暂态仿真单元，用于对交直流电网中的直流网部分进行实时电磁暂态仿真；

所述实时机电暂态仿真单元，用于对所述交直流电网中的交流网部分进行实时机电暂态仿真；

所述混合仿真接口单元，用于实现实时电磁暂态仿真单元与实时机电暂态仿真单元双向联接，将交流网部分在实时机电暂态仿真单元中的动态数据等值处理后输送至所述实时电磁暂态仿真单元，并将直流网部分在实时电磁暂态仿真单元中的动态数据等值处理后输送至所述实时机电暂态仿真单元；

所述外接接口单元，用于将实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元输出的电压/电流量转换为外接的安全稳定装置适应的电气量，并输送至所述安全稳定装置，以通过所述安全稳定装置实现对所述交直流电网的稳定策略计算。

2.根据权利要求1所述的交直流电网的实时仿真系统，其特征在于，

所述外接接口单元，还用于接收所述安全稳定装置发出的控制信息，并将所述控制信息反馈至所述交直流电网；所述控制信息用于使所述交直流电网响应切机、切负荷或者紧急控制直流功率。

3.根据权利要求1所述的交直流电网的实时仿真系统，其特征在于，所述混合仿真接口单元包括：第一动态等值电路、第二动态等值电路和时序控制电路；

所述第一动态等值电路，用于接收交流网部分在实时机电暂态仿真单元中的动态数据并进行等值处理，将等值处理的结果输送至所述实时电磁暂态仿真单元；

所述第二动态等值电路，用于接收直流网部分在实时电磁暂态仿真单元中的动态数据并进行等值处理，将等值处理的结果输送至所述实时机电暂态仿真单元；

所述时序控制电路，用于控制每一时步内实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元、第一动态等值电路和第二动态等值电路的工作启始状况和/或参数更新。

4.根据权利要求3所述的交直流电网的实时仿真系统，其特征在于，所述第一动态等值电路为戴维南动态等值电路，其电路参数包括：

系统网络方程：YV＝I；

网络阻抗矩阵：Z＝Y^-1；

等值阻抗：

等值电势：

式中，V为网络方程节点电压向量，I为网络方程节点注入电流向量，A_L是网络的节点-端口关联矢量，Y是节点导纳矩阵，Z是节点阻抗矩阵；

和/或，

所述第二动态等值电路为动态功率源模型，在实时机电暂态仿真单元中设置等值节点为PQ类型节点。

5.根据权利要求1至4任一所述的交直流电网的实时仿真系统，其特征在于，所述实时电磁暂态仿真单元，具体用于对交直流电网中的电力电子局部元件进行实时电磁暂态仿真；

所述电力电子局部元件包括：同步发电机组、与所述同步发电机组相关的励磁控制系统和原动机及其调速系统、变压器及输电线路交流网络、负荷中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的交直流电网的实时仿真系统，其特征在于，

所述实时电磁暂态仿真单元是基于RTDS的仿真单元；

和/或，

所述实时机电暂态仿真单元是基于用户自定义模块的仿真单元。

7.根据权利要求6所述的交直流电网的实时仿真系统，其特征在于，所述外接接口单元包括转换模块和接口箱，转换模块与接口箱之间的连接通道包括数据流传输通道和时间同步信号传输通道；

所述转换模块用于将实时电磁暂态仿真单元、实时机电暂态仿真单元输出的电压/电流量转换为外接的安全稳定装置适应的电气量；

所述接口箱用于连接安全稳定装置。