[发明专利]一种面向实时仿真的相继扰动通用模型及其控制方法

说明书

本发明公开了一种面向实时仿真的相继扰动通用模型及其控制方法，分为三层结构，第一层用于将多个扰动场景分为多级相继触发，实现不同扰动场景按照特定时序相继发生；第二层用于设置每一级触发哪些扰动，不同级的扰动场景独立控制，互不干扰；第三层用于触发特定元件在指定的时间发生指定类型的扰动。本发明提出的相继扰动通用模型，结构清晰，扩展性强，可灵活应对类型广泛、相继多次发生的复杂扰动场景，有效避免传统扰动场景逐一构建方法灵活性差、通用性差的问题。

技术领域

本发明涉及一种面向实时仿真的相继扰动通用模型及其控制方法，属于电力系统仿真建模技术领域。

背景技术

现代电网灾变事故大多是由连锁扰动事件造成的。这些停电事故一般是从系统中某个元件的故障开始，由于控制措施不当或不及时、电网结构不合理、继电保护装置误动或拒动等多重因素引发了后续一系列的相继扰动或元件故障，在电网连锁性扰动的冲击下最终导致电网大面积停电。在实时仿真环境中，构建并模拟相继扰动场景，测试每一级扰动冲击对大电网安全稳定运行及控制系统动作可靠性的影响，对电网规划、电网运行决策以及事故处理等具有重要意义。

目前，普遍根据方案设计的扰动场景逐一搭建相对固定的扰动逻辑模型，并根据相继扰动场景的发生时序，对多个逻辑模型进行拼接。这在模拟多个复杂扰动场景时，存在逻辑功能复杂、多个层级扰动场景相互嵌套，场景类型可扩展性以及灵活性较差的问题。对于复杂安全稳定控制系统而言，需验证的扰动场景个数较多且存在耦合，相继扰动场景建模和调试的工作量往往呈几何倍数增加。

因此，在实时仿真环境下，为了满足复杂安全稳定控制系统验证需求，迫切需要研发一种面向实时仿真的相继扰动通用模型，既能满足模拟多重扰动相继发生，又可以根据测试验证需求灵活切换不同的扰动场景。

发明内容

目的：为了满足复杂安全稳定控制系统验证需求，弥补传统逐一构建扰动场景方法灵活性差、建模与调试工作量大的难题，本发明提供一种面向实时仿真的相继扰动通用模型。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种面向实时仿真的相继扰动通用模型，包括：启动触发模块、延时触发模块、通道使能模块、使能通道合并模块及扰动组态；其中：

所述启动触发模块，用于发出相继扰动的扰动触发脉冲信号；

所述延时触发模块，用于将扰动触发脉冲信号依次延时传递，输入为上轮次的扰动触发脉冲信号，输出为当前轮次的扰动触发脉冲信号；

所述通道使能模块，用于设置当级某扰动元件是否触发扰动，输入为当前轮次的扰动触发脉冲信号和扰动元件使能开关，输出为当前轮次扰动元件的扰动触发脉冲信号；

所述使能通道合并模块，用于将不同轮次的相同扰动元件的扰动触发脉冲信号取或门逻辑，输出的脉冲信号传递给扰动组态；

所述扰动组态，用于选择某扰动元件的扰动类型。

作为优选方案，启动触发模块与N-1个延时触发模块依次串联，第一个延时触发模块的延时值按照给定的前后两级扰动延时定值设置，自第2个延时触发模块起，每一个延时触发模块均以前一个延时触发模块的输出作为输入；

N级通道使能模块，第一级通道使能模块的扰动触发信号来自启动触发模块的输出；自第二级通道使能模块到第N级通道使能模块的扰动触发信号依次来自N-1个延时触发模块的输出；每一级通道使能模块的通道使能模块个数与该级涉及的扰动元件数目相同；

N个使能通道合并模块，N级通道使能模块的输出端分别与N个使能通道合并模块的输入端相连接，N个使能通道合并模块输出端分别连接有N个扰动组态，其中N为大于1的整数。

作为优选方案，根据扰动场景级数和扰动元件设置通道使能模块级数N，不同扰动轮次或者不同扰动元件都要单独用一个通道使能模块。