[发明专利]边界点分群解耦的机电-电磁混合仿真分网方法及装置

权利要求书

1.一种边界点分群解耦的机电-电磁混合仿真分网方法，其特征在于，包括：

步骤1：根据待混合仿真电网的拓扑结构，确定机电-电磁分网边界点；根据所述分网边界点，将待混合仿真电网划分为机电暂态网络和电磁暂态网络；

步骤2：考虑边界点约束，进行机电暂态网络分网；将边界点分群，形成多个机电暂态子网和机电联络系统，包括：

1)从所述待混合仿真电网中移除电磁暂态网络，剩下机电暂态网络；

2)对机电暂态网络进行连通性分析，确定多个电气孤岛并编号，以及确定机电-电磁分网边界点的电气孤岛号；

3)采用优化边界点法，对机电暂态网络进行网络分割，得到所有机电暂态子网和机电联络系统；

4)将机电-电磁分网边界点加入到机电联络系统；

5)取机电-电磁分网边界点的电气孤岛号为初始群号，这时，每个所述机电-电磁分网边界点均有对应的分群号，不同分群间机电暂态网络在机电侧完全拓扑解耦；

步骤3：不考虑边界点约束，采用分布参数线路解耦法和节点分裂法，将电磁暂态网络分网，形成多个电磁暂态子网和电磁联络系统，包括：

1)建立电磁暂态网络的拓扑图；

2)确定电磁暂态网络中满足长输电线解耦条件的多条分布参数线路；

3)从电磁暂态网络的拓扑图中移除所有的长输电线解耦线路后，执行深度优先或者宽度优先遍历，确定多个连通子图；

4)以连通子图为节点，以分布参数长输电线路为边，形成连通子图拓扑图；

5)以所述连通子图拓扑图为初始分网方案，以全部的电磁子网的计算耗时和通信耗时综合最小为优化目标，采用启发式算法，按照预先指定的电磁子网分网数目N，将所述电磁暂态网络分割为N个电磁暂态子网；

步骤4：考虑电磁暂态子网划分，调整边界点的分群方式，划分电磁暂态计算子网群，形成混合仿真分网方案，包括：

1)取所述步骤2中机电-电磁分网边界点分群号为初始值；

2)按照所述步骤3，如果电磁暂态子网I采用节点分裂法后形成了I₁，I₂，…，I_k共K个电磁暂态子网，则这K个子网所关联的机电-电磁分网边界点群号取它们中最小的群号；

3)如果电磁暂态网络中的某个电磁暂态子网关联多个不同群号的机电-电磁分网边界点，则保留最小的群号，其他与该子网关联的边界点修改为该最小群号；

4)如果某一群号的机电-电磁分网边界点关联多个电磁暂态子网，而且这些电磁暂态子网仅关联这一个群号，则这些电磁暂态子网组成一个电磁暂态计算子网群；

这时，不同电磁暂态子网群之间的任两个电磁暂态子网在电磁侧仅通过分布参数长输电线路相连；

所述待混合仿真电网被划分为：k个电磁暂态计算子网群及对应的k组机电-电磁分网边界点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述电磁暂态网络为特高压交直流骨干电网，采用电磁暂态模型建模；

所述待混合仿真电网中除去所述电磁暂态网络之后的其余网络为机电暂态网络，采用机电暂态模型建模。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在将所述电磁暂态网络分割为N个电磁暂态子网之后，还包括：

对每个电磁子网进行计算量实时性评估，对不满足实时性评估要求的子网采用节点分裂法进一步分网；

若N个电磁子网中有L个电磁子网不满足实时性评估要求，且采用节点分裂法后这L个电磁子网分裂成I个电磁子网，其中IL，则最终电磁子网的个数为I+N-L，这I个电磁子网间边界点即电磁联络系统。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

针对分布参数线路，所述长输电线解耦条件如下式所示：

其中，T是仿真步长，v是电磁波沿输电线的传播速度，l是输电线的长度，l₀是输电线的单位长度电感，c₀是输电线的单位长度对地电容。