[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

说明书

本发明提供一种边界点分群解耦的机电‑电磁混合仿真分网方法，包括：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；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；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；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。该方法提高了混合仿真的实时性和运算效率。

技术领域

本发明涉及电力系统暂态并行计算技术领域，并且更具体地，涉及一种边界点分群解耦的机电-电磁混合仿真分网方法及装置。

背景技术

大规模电磁暂态模型仿真的机电-电磁混合实时仿真的实现依赖于并行计算技术。实现方法之一是对大规模电网进行合理分割，采取多核并行计算的思路实现软件加速，以满足实时仿真要求。

目前，已经可以实现在机电暂态网络内设计网络分割技术，并通过并行计算进行机电暂态过程仿真；也可以实现在电磁暂态网络内设计网络分割技术，并通过并行计算进行电磁暂态过程仿真；甚至也可以设计机电和电磁协调的网络分割技术，通过并行计算实现机电-电磁混合仿真。这些分网算法在机电-电磁边界规模较小时可满足实时仿真的需要，但在机电-电磁边界规模较大时，将导致机电-电磁边界处的计算量激增，因此不能满足混合仿真时的实时性要求。

发明内容

本发明提供一种边界点分群解耦的机电-电磁混合仿真分网方法及装置，以克服目前在进行机电-电磁暂态混合仿真时实时性不能满足要求的问题。

第一方面，本发明提供的边界点分群解耦的机电-电磁混合仿真分网方法，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；

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；

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。

具体地，所述的方法，

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；

待混合仿真电网中除去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。

具体地，步骤2，包括：

1)从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。

具体地，步骤3，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；