[发明专利]一种面向大规模光伏发电系统的信息物理建模方法

说明书

本发明公开了一种面向大规模光伏发电系统的信息物理建模方法，所述方法包括：建立IO接口；通过IO接口融合光伏发电系统物理系统模型和光伏发电系统数据传输模型。本发明通过网络接口实现光伏发电系统物理系统模型和光伏发电系统数据传输模型的仿真交互，由于物理仿真和信息仿真分别采用各自的专业软件建立，该系统具备可拓展、可兼容、可替换等开发灵活特性，可提高大规模光伏发电系统CPS仿真效率和精度，能对大电网信息物理系统的建模、计算和控制提供支撑。

技术领域

本发明属于电网信息物理融合系统融合建模领域，具体来说，涉及一种面向大规模光伏发电系统的信息物理建模方法。

技术背景

面对环境、能源危机，提高可再生能源利用成为电网建设发展的重要任务，大规模光伏系统作为重要的清洁能源，是新型电力系统重要部分。大规模光伏发电系统存在间歇性、波动性和不确定性特点，大规模并网时将对电网潮流分布及电压分布产生较大影响，因此，电网电能质量及安全运行面临新挑战。随着计算技术、通信技术以及智能控制技术等迅猛发展，信息物理耦合系统（Cyber Physical System，CPS）在电网中的应用保持快速发展，大规模光伏发电系统的信息物理融合建模技术亟待解决。

电力物理系统和信息通信系统都拥有各自专业仿真工具。电力物理系统动态行为在时间上是连续的，可用一组微分方程来表示，通过电力系统仿真工具可对系统当前状态进行相对精确的估计。信息通信系统是离散系统，采用离散时间仿真工具建模，通过离散状态模型对网络参数和事件进行描述。

对于大规模光伏发电系统物理信息融合CPS建模仿真的研究，存在以下问题：光伏发电系统结构和控制方法因厂家不同而具体各异，仿真平台兼容性、通用性、可拓展差，分别建模工作量大、效率低，不切实际。联合仿真中物理和信息单元建模为非实时，信息物理系统之间协调存在时间同步问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种面向大规模光伏发电系统的信息物理系统建模方法，以解决现有技术中存在的兼容性、通用性、可拓展差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种面向大规模光伏发电系统的信息物理建模方法，所述方法包括：

建立IO接口；

通过IO接口融合光伏发电系统物理系统模型和光伏发电系统数据传输模型。

进一步的，所述光伏发电系统物理系统模型根据光伏发电系统的拓扑结构建立。

进一步的，所述光伏发电系统物理系统模型包括光伏电池模型、最大功率跟踪控制、逆变器主回路、逆变器外环、内环控制、内环采样和微电网能量流关联关系。

进一步的，所述光伏发电系统物理系统模型通过物理仿真软件建立。

进一步的，所述光伏发电系统数据传输模型根据信息问题建立。

进一步的，所述信息问题包括信号干扰、数据掉包、传输错误、传输延时/卡顿。

进一步的，所述光伏发电系统数据传输模型通过信息仿真软件建立。

进一步的，所述光伏发电系统数据传输模型包括路由模型、状态机模型和信号传输模型等信息模型。

一种面向大规模光伏发电系统的信息物理系统，所述系统包括：

接口模块：用于建立IO接口；；

融合模块：用于通过IO接口融合光伏发电系统物理系统模型和光伏发电系统数据传输模型。

一种面向大规模光伏发电系统的信息物理系统，所述系统包括处理器和存储介质；

所述存储介质用于存储指令；