[发明专利]交直流电网的实时仿真系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统检测技术领域，特别是涉及一种交直流电网的实时仿真系统及方法。

背景技术

当前电力系统区域互联规模日趋庞大，区域间关联增强；基于大功率电力电子技术的高压直流输电(HVDC)系统和柔性交流输电系统(FACTS)的大规模电力系统大量应用，使得反映不同物理特征的动态过程相互交织在一起。交直流电网的新形势对安全稳定控制仿真试验技术提出了更高的要求。

然而，现有技术中的仿真单元，由于一些限制，不适用于大规模交直流电力系统的仿真研究。

发明内容

基于此，本发明实施例提供交直流电网的实时仿真系统及方法，能够准确反映大规模交直流电力系统中的区域电网间、大系统与局部系统间的相互作用。

本发明一方面提供交直流电网的实时仿真系统，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。

本发明另一方面提供一种交直流电网的实时仿真方法，包括：

将交直流电网分割为交流网部分和直流网部分；

对所述直流网部分进行实时电磁暂态仿真，对所述交流网部分进行实时机电暂态仿真；

将所述实时电磁暂态仿真、实时机电暂态仿真得到的电压/电流量转换为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；

所述对所述直流网部分进行实时电磁暂态仿真，对所述交流网部分进行实时机电暂态仿真，包括：

对直流网部分在实时电磁暂态仿真过程中的动态数据进行第一等值处理，结合第一等值处理后的动态数据对所述交流网部分进行实时机电暂态仿真；对交流网部分在实时机电暂态仿真过程中的动态数据进行第二等值处理，结合第二等值处理后的动态数据对所述直流网部分进行实时电磁暂态仿真。

上述技术方案，通过混合仿真接口单元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，将交直流电网中的交流网部分在机电暂态仿真单元中的动态数据等值处理后动态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动态输送至所述实时机电暂态仿真单元。能够在一次仿真过程中既能模拟交直流大电网的暂态稳定特性以反映区域电网间、大系统与局部系统间的相互作用，也能同时模拟局部电网或元件的快速电磁暂态响应过程；实时仿真大规模电网慢速动态的机电暂态过程和局部快速响应的电磁暂态过程，能在准确模拟交直流大电网动态过程及稳定特性的基础上精确校核电力系统安全稳定控制策略的正确性，具有结构简单、结果精确、适用性宽的特点。

附图说明

图1为一实施例的交直流电网的实时仿真系统的示意性结构图；

图2为一实施例的交直流电网的分网接口示意图；

图3为一实施例的实时机电暂态仿真的数学模型结构图；

图4为一实施例的实时机电暂态仿真的流程示意图；

图5为一实施例的交流网部分在电磁暂态侧等值电路的示意图；

图6为一实施例的交直流电网的实时仿真方法的示意性流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明一实施例的交直流电网的实时仿真系统的示意性结构图。为了便于说明，交直流电网的实时仿真系统实施例的结构示意图中，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分，本领域技术人员可以理解，图示结构并不构成对系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。