[发明专利]一种有源配电网实时仿真模型的分解方法和装置

说明书

本发明提供一种有源配电网实时仿真模型的分解方法和装置，确定预分解的网络数和预分解节点；对有源配电网实时仿真模型进行预分解得到多个子网络，并在预分解节点处加装接口；将子网络分配给各个实时仿真器，并对子网络内的节点进行调整，能够客观的分解有源配电网实时仿真模型，大大缩短了分解时间，且考虑了实时仿真器的平均资源利用率，节省了资源，对预分解得到的子网络进行调整，提高了分解准确性；本发明能够充分利用实时仿真器的资源利用率，最大程度提高配电网实时仿真速度，扩大配电网实时仿真规模，提高了配电网电磁暂态仿真能力，为配电网的运行分析、装备研发、调度控制等提供技术支持。

技术领域

本发明涉及电力系统仿真技术领域，具体涉及一种有源配电网实时仿真模型的分解方法和装置。

背景技术

随着国家电网公司配电网建设和改造工作的推进，大量新型设备如分布式电源、电动汽车等接入配电网，配电网规模庞大、节点众多、设备繁杂、运行方式多样的特点日益突出。一方面，配电网涵盖了负荷、变压器、断路器、环网柜等多种设备，同时包含大量分布式电源、储能元件、静止无功补偿器等电力电子设备；另一方面，配电网从原有的单电源辐射状结构、手拉手接线方式发展为双电源环网、多电源网格状接线方式，造成配电网在规模上不断扩大，节点数大大增加，复杂程度也呈现指数形式上升，对复杂配电网的实时仿真技术提出了更高的要求和挑战。

有源配电网实时仿真模型分解方法是解决配电网实时仿真问题的有效手段之一。模型分解是基于分组分群的思想，对配电网进行模型分解处理，将配电网分解成若干个子网络，将一个状态空间系统分解为两个或多个状态空间群组，每个状态空间群组对相应的状态空间矩阵进行求解。将模型分解和并行计算相结合，通过基于分解模型的多处理器并行计算可以有效减轻一个处理器的计算负担，提高仿真规模，实现复杂配电网的快速仿真。现有技术一般通过手动方式对规模较大或含有大量电力电子器件的有源配电网实时仿真模型进行分解，具体是通过手动加装接口实现有源配电网实时仿真模型的分解，主观性强，耗时长，资源浪费严重，分解结果不准确。

发明内容

为了克服上述现有技术中主观性强、耗时长、资源浪费严重且分解结果不准确的不足，本发明提供一种有源配电网实时仿真模型的分解方法，包括：

基于有源配电网实时仿真模型中实时仿真器的数目和开关器件数目确定预分解的网络数和预分解节点；

基于所述预分解的网络数和预分解节点，对有源配电网实时仿真模型进行预分解得到多个子网络，并在预分解节点处加装接口；

通过所述接口将所述子网络分配给各个实时仿真器，并基于所有实时仿真器的平均资源利用率对所述子网络内的节点进行调整。

所述基于有源配电网实时仿真模型中实时仿真器的数目和开关器件数目确定预分解的网络数和预分解节点，包括：

基于有源配电网实时仿真模型中分布式电源的数目和实时仿真器的数目确定预分解的网络数；

通过有源配电网实时仿真模型中开关器件数目确定有源配电网的系统矩阵数目；

基于系统矩阵数目选取各子网络包含的分布式电源数目，并基于分布式电源数目和预设的分解原则选取预分解节点。

所述预设的分解原则包括：

相邻节点的分布式电源划分到一个子网络中；

若预分解后的子网络中的某节点与其他节点间隔超过预设的最大节点间隔，则将该节点划分到其他子网络中；

其中，所述最大节点间隔基于有源配电网实时仿真模型的拓扑结构设定。

所述基于所有实时仿真器的平均资源利用率对所述子网络进行调整，包括：

根据实时仿真器对各子网络的状态空间矩阵进行求解的过程确定各个实时仿真器的资源利用率；