[发明专利]一种电力系统在线混合仿真方法和系统

说明书

本发明提供了一种电力系统在线混合仿真方法和系统，包括：基于历史仿真数据,将按预设条件筛选出的危险的故障组成危险故障集；根据危险故障集中的故障，进行数据整合获得混合仿真计算数据；基于混合仿真计算数据和危险故障集进行仿真。该方法和系统采用先筛选后仿真的架构，并结合了故障筛选和数据整合，有效地提升了混合仿真应用于在线分析的自动化程度。

技术领域

本发明属于大电网稳定与控制技术领域，具体涉及一种电力系统在线混合仿真方法和系统。

背景技术

随着经济水平的飞速提升，社会对电力的需求也日益强烈。为了保障电能安全可靠的传输，交直流混联的特大电网已经基本形成。随着电网规模的扩大，电网安全稳定性愈加难以掌控。世界上已经发生的多次电网故障表明，输电电压等级的提高、联网规模扩大以及传输容量的增加，都会增大电网故障带来的危害，故障原因和过程也更为复杂。开展对运行电网全面细致的在线监视、分析和控制，保障电力生产、传输和使用的安全是各国电力行业的迫切需求。

世界上已运行的电网在线分析系统均采用了机电暂态仿真的方法，而随着在线分析技术、离线混合仿真技术，以及计算机技术的不断提升，发展基于在线数据的机电-电磁混合仿真已具备条件；同时，由于现代电网中越来越多的机电暂态不易模拟的元件加入，如直流设备、FACTS设备等，发展在线混合仿真也就成为了必然的趋势。

开展电力系统在线分析需要仿真技术具备两点必要条件：高实时性和高自动化程度，这也是混合仿真应用于在线分析所必须解决的问题。在线分析是一种实时性要求较高的应用，要求15分钟完成一次全网扫描，如果时间间隔过长则分析结果失去了时效性，使在线分析的实用性下降。而建模方法、仿真步长等方面的不同，决定了混合仿真的计算量会远远大于单纯的机电仿真，这会成为混合仿真中计算速度的短板；在线分析的高实时性要求与混合仿真的计算速度产生了矛盾，未来如何缩短在线混合仿真的计算时间、减少其占据的计算资源，是一个问题。在线安全稳定分析的自动化程度较高，系统从接收实时数据到给出预警信息的整个过程全部由软件自动完成，不需要任何的人工参与；同时，在线分析具有较好的稳定性和容错性，可以自动处理计算超时、数据错误等各种异常情况，不会影响整体系统的连续运行。混合仿真具有较高的专业性和复杂的模型参数，因此进行离线分析时往往需要较多的人为参与因素。因此，如何提高混合仿真的自动化程序，满足在线分析应用的要求，是另一个问题。

发明内容

为克服上述现有技术计算速度慢和自动化程度不高的不足，本发明提出一种电力系统在线混合仿真方法和系统。该方法和系统重点针对直流系统进行电磁建模，电网其余部分采用机电模型，应用机电-电磁混合仿真技术，旨在提升在线分析的仿真精确度，实现对直流换相失败等故障的精细化分析，提高了计算速度和自动化程度。

实现上述目的所采用的解决方案为：

一种电力系统在线混合仿真方法，其改进之处在于：

基于历史仿真数据,将按预设条件筛选出的危险的故障组成危险故障集；

根据所述危险故障集中的故障，进行数据整合获得混合仿真计算数据；

基于所述混合仿真计算数据和所述危险故障集进行仿真。

本发明提供的第一优选技术方案，其改进之处在于，所述基于历史计算数据,将按预设条件筛选出的危险的故障组成危险故障集，包括：

基于历史仿真数据，得到所述历史仿真数据中的交流故障以及所述交流故障引发直流故障的次数；

筛选出引发直流故障次数大于预设阈值的交流故障，组成危险故障集。

本发明提供的第二优选技术方案，其改进之处在于，所述根据危险故障集中的故障，进行数据整合获得混合仿真计算数据，包括：

针对所述危险故障集中每一个故障，在电网中筛选出所述故障影响的直流系统；