[发明专利]一种电源配电网仿真分析方法及系统

说明书

一种电源配电网仿真分析方法及系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，基于图形界面建立配电网一次系统模型，并计算动态过程中电压、电流的采样值；步骤2，自定义光伏发电、风力发电和储能站模型，并基于所述模型建立与配电网一次系统模型的数据交换接口；步骤3，基于所述数据交换接口获取模型数据，基于所述光伏发电、风力发电和储能站模型对所述数据进行计算和判别，以及基于所述计算和判别更新配电网一次系统模型。基于上述方法及系统，能够依据实际测量的参数数据以及预测数据得到与实际条件更加接近的动态响应效果，从而为实现大规模多类型分布式电源的协同控制提供决策辅助依据。

技术领域

本发明涉及配电网仿真领域，更具体地，涉及一种电源配电网仿真分析方法及系统。

背景技术

随着能源与环境危机的不断扩大，以可再生能源与清洁能源为主要形式的分布式电源规模快速以多点分散的形式接入配电网，渗透率不断提高，使得配电网由单电源网络转变为多电源网络。

然而，在多电源网络中潮流和短路电流的大小、流向和分布特性均发生改变，而多种具备间歇性及随机性特征的新能源的综合接入以及大量电力电子装置的使用，使得配电网的非线性问题与不确定性问题变得更加复杂，在此基础之上，对含高渗透率分布式电源配电网的运行、调度、控制等也愈加困难。由此看来，通过仿真手段模拟各种条件下的配电网的运行状态，对不同时间尺度的动态过程进行精准的量化分析是十分必要的。然而，在现有技术中任然缺乏在实际量测数据基础上集成多种类型分布式电源的仿真分析工具，也无法方便快速地实现对含多类型分布式电源配电网的模拟及分析。

因此，亟需一种电源配电网仿真分析方法及系统。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种电源配电网仿真分析方法及系统，通过构建配电网模型对各项参数进行计算，从而实现方便快速的电源配电网的模拟与分析。

本发明采用如下的技术方案。一种电源配电网仿真分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，基于图形界面建立配电网一次系统模型，并计算动态过程中电压、电流的采样值；步骤2，自定义光伏发电、风力发电和储能站模型，并基于模型建立与配电网一次系统模型的数据交换接口；步骤3，基于数据交换接口获取模型数据，基于所述光伏发电、风力发电和储能站模型对数据进行计算和判别，以及基于计算和判别更新配电网一次系统模型。

优选地，配电网一次系统模型是基于PSCAD图形化界面获得的；动态过程中电压、电流的采样值是基于EMTDC内核对不同条件下的配电网一次系统模型进行计算获得的。

优选地，光伏发电模型包括光伏电池阵、最大功率追踪装置和逆变电路；并且，光伏电池阵为每三组光伏电池串联后再并联，经过二极管后并联于电容两侧，依次接入逆变电路和变压器后接入电网。

优选地，光伏发电模型的输出电流为：

其中，I_scr为参考温度，G_r为参考电池温度T_cr时的短路电流，a_T为光电流的温度系数，G和T_c分别为实际光照强度和实际温度，V为光伏电池两端电压，R_s为电池的串联电阻，R_sh为电池的并联电阻，n为PN结的发射系数，k为玻尔兹曼常数，q为电荷常数，I₀为二极管饱和电流。

优选地，最大功率追踪装置采用扰动观测法采集所述模型的电压、电流采样值，并基于采样值计算功率值，以及基于计算功率值相对于理想功率值的偏差调节负载曲线以保证光伏电池模型的工作效率最高。

优选地，风力发电模型包括风电场风源、风力机、风力机叶片控制器、三相异步电动机、软并网装置和变压器；并且，至少一个风电场风源通过风力机和风机叶片控制器接入三相异步电动机，至少一个三相异步电动机通过软并网装置与变压器和配电网连接。